1. Pumpun paineen ja iskuaikojen vaikutus.
Sekä pumpun paine että pumpun isku ovat tärkeitä tekijöitä, jotka vaikuttavat männän käyttöikään. Mitä korkeampi pumpun paine ja isku, sitä lyhyempi männän käyttöikä. Pumpun paineen kasvaessa männän kupin ja sylinterin vuorauksen välinen kosketuspaine kasvaa ja kitkavoima kasvaa nopeasti, jolloin syntyy suuri määrä kitkalämpöä. Pintakitkalämmön ja sisäisen kitkalämmön vaikutuksesta kumimolekyylit läpikäyvät termisen halkeilun tai termisen silloittumisen, mikä nopeuttaa kumimateriaalien kulumista, hapettumista, vanhenemista ja hydrolyysiä, mikä johtaa materiaalin ominaisuuksien ja kulumiskestävyyden heikkenemiseen. Lämpötilan noustessa materiaalin kimmomoduuli ja vetolujuus pienenevät. Tietyn lämpötilan ylittymisen jälkeen kulutuskestävyys laskee jyrkästi ja joustavuus menetetään. Mäntä menetti tiivistyskykynsä ja toimi väärin.
Pumpun paineen kasvaessa männän käyttöikä lyhenee nopeasti. Iskujen määrän kasvaessa männän käyttöikä lyhenee ja lyhenee. Iskujen määrän kasvaessa männän nopeus, kiihtyvyys ja inertiavoima kasvavat, mikä saa männän vuorottelevan kuormituksen lisäämään arvoa, mutta myös vuorottelun taajuutta, mikä johtaa ylimääräisiin haitallisiin vaikutuksiin. Kirjallisuusraporttien mukaan samoissa työoloissa männän iskunpituus kasvaa 1,3-1,5-kertaiseksi ja männän käyttöikä lyhenee 5-6-kertaiseksi. Voidaan nähdä, että pumpun iskulla on merkittävä vaikutus männän käyttöikään. Männän kuluminen lisääntyy pumpun paineen ja iskun kasvaessa.
Samanaikaisesti männän epätasaisen kulumisen ja rakenteen ei-neutraalin rakenteen vuoksi epäkeskisen kulumisen mahdollisuus kasvaa huomattavasti. Siksi sopivan pumpun paineen ja iskun valinnalla todellisen tilanteen mukaan voidaan paremmin parantaa männän käyttöikää.
2. Kitkalämmön vaikutus
Mäntä on kumitiiviste. Tärkeä dynaamisten tiivisteiden käyttöikään vaikuttava tekijä on kitkalämpö. Kitkalämpö ja sen sivuvaikutukset ovat tärkeimmät männän vaurioitumiseen johtavat tekijät. Lämpövaurion alkuperäinen muoto oli kumimateriaalin polttaminen tai pinnan vanheneminen. Kumi on polymeerikomposiittimateriaali. Korkeissa lämpötiloissa sen lujuus heikkenee johtuen molekyylien välisen vetovoiman vähenemisestä. Porauksen aikana mäntä on korkeapaineisessa, nopeassa ja raskaassa työympäristössä. Kova kitka nostaa kumimännän lämpötilaa. Lämpötilan noustessa kumi vanhenee ja halkeilee, mikä tekee liikkuvasta pinnasta erittäin helppokäyttöisen ja lyhentää männän käyttöikää.
Lämpövaurion toissijainen vaikutus on pinnan muodonmuutos kumin kosketuksessa levyn kanssa. Pitkän työskentelyn jälkeen korkean lämpötilan työympäristössä kumipinta muuttuu pysyvästi. Männän kuppi on rajoittunut sylinterin vuorauksen, teräsytimen ja painelevyn avulla. Teräkseen verrattuna kumimateriaalilla on alhainen jäykkyys ja suuri lämpölaajenemiskerroin. Siksi, kun suurta määrää kitkalämpöä ei voida poistaa ja kumia kuumennetaan, kuppi voi laajentua vain painelevyn ja sylinterin vuorauksen välisessä tilassa sekä teräsytimen ja sylinterin vuorauksen välisessä raossa niin, että painelevy putoaa kuppiin ja puristuu puristettuna rakoon.
Pumpun laajeneminen voi vahingoittaa paitsi itseään myös sylinterin sisäosan renkaita. Laajentumisesta johtuva lisääntynyt radiaalivoima saa vuorauksen kulumaan nopeammin. Kitkalämmön vaikutuksen vähentämiseksi männän vaurioitumiseen varmistetaan, että tiivisteisiin vaikuttavan kitkan synnyttämä lämpö poistuu järjestelmästä. Vaikka kitkalämpö on pääasiallinen männän vaurioituminen, kitkalämpöä voidaan vähentää tehokkaasti hyvien lämmönpoistoolosuhteiden ja jäähdytysjärjestelmien avulla.
3. Männän välyksen vaikutus
Männän välys on tärkeä tekijä, joka johtaa männän vaurioitumiseen. Männän välys viittaa männän teräsytimen ja sylinterin sisäpinnan väliseen rakoon. Männän edestakaisen liikkeen aikana sylinterivaipan ja teräsytimen aksiaalisten asteiden ja mäntäkokoonpanon painon vuoksi tulee esiintyä kulumista, joka aiheutuu suorasta kosketuksesta sylinterivaipan ja teräsytimen välillä. Tämä metalli on erittäin haitallista metallin hiontaan. Se ei ainoastaan aiheuta suurta kitkaa, vaan se naarmuuntuu helposti toisiaan. Tämä ei ainoastaan vaurioita sylinterin vuorausta ja teräsydintä, vaan myös naarmuuntunut pinta vahingoittaa helposti mäntää, muodostaa helposti reikiä ja vuotoja, estää porauspumpun normaalin toiminnan ja vaikuttaa vakavasti porauksen tehokkuuteen. Mitä pienempi männän rako on, sitä parempi on männän teräsytimen keskitysvaikutus, mutta samalla sitä suurempi on epäkeskisen kulumisen riski; mitä suurempi mäntävälin arvo on, sitä suurempi on mahdollisuus, että männän kuppimateriaali virtaa rakoon ja sitä todennäköisemmin se puristuu. Mitä suurempi se on, sitä todennäköisemmin männän juurta pureutuu. Siksi kohtuullinen välysarvo on välttämätön sylinterivaipan, teräsytimen ja männän käyttöiän pidentämiseksi.
