1. Vplyv tlaku čerpadla a doby zdvihu.
Tlak čerpadla aj zdvih čerpadla sú dôležité faktory, ktoré ovplyvňujú životnosť piestu. Čím vyšší je tlak a zdvih čerpadla, tým kratšia je životnosť piestu. Keď sa tlak čerpadla zvyšuje, kontaktný tlak medzi miskou piestu a vložkou valca sa zvyšuje a trecia sila sa rýchlo zvyšuje, čím sa vytvára veľké množstvo trecieho tepla. Pod vplyvom povrchového trecieho tepla a vnútorného trecieho tepla budú molekuly gumy podrobené tepelnému praskaniu alebo tepelnému zosieťovaniu, čo urýchli opotrebovanie, oxidáciu, starnutie a hydrolýzu gumových materiálov, čo má za následok zníženie vlastností materiálu a odolnosti proti opotrebovaniu. So zvyšujúcou sa teplotou klesá modul pružnosti a pevnosť v ťahu materiálu. Po prekročení určitej teploty prudko klesá odolnosť proti opotrebeniu a stráca sa elasticita. Piest stratil tesniacu schopnosť a zlyhal.
So zvyšujúcim sa tlakom čerpadla sa rapídne znižuje životnosť piestu. So zvyšujúcim sa počtom zdvihov sa životnosť piestu skracuje a skracuje. So zvyšujúcim sa počtom zdvihov sa zvyšuje rýchlosť, zrýchlenie a zotrvačná sila piestu, čo spôsobuje, že striedavé zaťaženie piestu nielen zvyšuje hodnotu, ale aj frekvenciu striedania, čo má za následok ďalšie nepriaznivé účinky. Podľa správ z literatúry sa pri rovnakých pracovných podmienkach zdvih piestu zvýši 1,3 až 1,5 krát a životnosť piestu sa zníži 5 až 6 krát. Je vidieť, že zdvih čerpadla má výrazný vplyv na životnosť piesta. Opotrebenie piestu sa zvyšuje so zvyšujúcim sa tlakom čerpadla a zdvihom.
Zároveň sa v dôsledku nerovnomerného opotrebovania piestu a neutrálnej štruktúry konštrukcie značne zvyšuje možnosť excentrického opotrebovania. Preto výber vhodného tlaku a zdvihu čerpadla podľa skutočnej situácie môže lepšie zlepšiť životnosť piestu.
2. Vplyv trecieho tepla
Piest je gumové tesnenie. Dôležitým faktorom ovplyvňujúcim životnosť dynamických tesnení je trecie teplo. Trecie teplo a jeho vedľajšie účinky sú hlavné faktory vedúce k poruche piestu. Pôvodnou formou tepelného poškodenia bolo prepálenie alebo povrchové starnutie gumového materiálu. Guma je polymérny kompozitný materiál. Pri vysokých teplotách sa jeho pevnosť znižuje v dôsledku poklesu medzimolekulovej príťažlivosti. Počas vŕtania je piest vo vysokotlakovom, vysokorýchlostnom a ťažkom pracovnom prostredí. Silné trenie zvýši teplotu gumového piestu. Pri zvyšovaní teploty guma starne a praská, vďaka čomu sa pohyblivý povrch veľmi ľahko opotrebováva a znižuje sa životnosť piestu.
Sekundárnym efektom tepelného poškodenia je povrchová deformácia pri kontakte gumy s doskou. Po určitom čase práce v pracovnom prostredí s vysokou teplotou bude povrch gumy trvalo deformovaný. Miska piestu je obmedzená vložkou valca, oceľovým jadrom a prítlačnou doskou. V porovnaní s oceľou má gumový materiál nízku tuhosť a veľký koeficient tepelnej rozťažnosti. Preto, keď nie je možné eliminovať veľké množstvo trecieho tepla a guma sa zahrieva, miska sa môže roztiahnuť iba v priestore medzi prítlačnou doskou a vložkou valca a v medzere medzi oceľovým jadrom a vložkou valca, takže prítlačná doska padá do pohára a je stlačená a vtlačená do medzery.
Roztiahnutie čerpadla môže poškodiť nielen seba, ale aj krúžky vložky valca. Zvýšená radiálna sila v dôsledku expanzie spôsobuje rýchlejšie opotrebovanie vložky. Aby sa znížil účinok trecieho tepla na poruchu piestu, teplo generované trením pôsobiacim na tesnenia je zaistené, aby bolo odvádzané zo systému. Hoci trecie teplo je hlavným faktorom zlyhania piestu, trecie teplo môže byť účinne znížené prostredníctvom dobrých podmienok odvádzania tepla a chladiacich systémov.
3. Vplyv vôle piesta
Vôľa piestu je dôležitým faktorom vedúcim k poruche piestu. Vôľa piestu sa vzťahuje na medzeru medzi oceľovým jadrom piestu a vložkou valca. Počas vratného pohybu piestu v dôsledku rôznych axiálnych stupňov vložky valca a oceľového jadra a hmotnosti zostavy piestu musí dochádzať k opotrebeniu spôsobenému priamym kontaktom medzi vložkou valca a oceľovým jadrom. Tento kov je veľmi škodlivý pri brúsení kovov. Nielenže vytvára obrovské trenie, ale ľahko sa navzájom poškriabe. To poškodí nielen vložku valca a oceľové jadro, ale aj poškriabaný povrch ľahko poškodí piest, ľahko vytvorí perforácie a netesnosti, zastaví normálne fungovanie vŕtacieho čerpadla a vážne ovplyvní účinnosť vŕtania. Čím menšia je medzera piestu, tým lepší je centrovací účinok oceľového jadra piestu, ale zároveň tým väčšie je riziko excentrického opotrebovania; čím väčšia je hodnota medzery piestu, tým väčšia je možnosť, že materiál misky piestu prúdi do medzery a tým je pravdepodobnejšie, že sa rozdrví. Čím je väčší, tým je pravdepodobnejšie, že dôjde k prehryznutiu koreňa piestu. Preto je primeraná hodnota vôle nevyhnutná na zlepšenie životnosti vložky valca, oceľového jadra a piestu.
