اهمیت طراحی ایمن : سیلندر هیدرولیک توسط مایع هیدرولیک در فشار بالا کار می کند. هرگونه شکست سیلندر ممکن است باعث انفجار یا خروج جت روغن با سرعت بالا شود که ممکن است باعث تخریب اموال و جراحت منجر به مرگ انسان شود. از این رو حین طراحی یک سیلندر هیدرولیک باید بیشترین اهمیت در نظر گرفته شود. ابتدا به مطالعه جنبه های نظری و علمی به طور کامل پرداخته و سپس به ساخت سیلندر هیدرولیک بپردازید.

طراحی لوله سیلندر هیدرولیک : در طراحی لوله سیلندر هیدرولیک، ما اساساَ قطر داخلی و ضخامت آن را محاسبه می کنیم. قطر داخلی و ضخامت دیواره به ظرفیت سیلندر هیدرولیک و فشار کاری بستگی دارد. در ادامه به مطالعه و بررسی چگونگی تعیین این پارامترها خواهیم پرداخت.

ظرفیت سیلندر هیدرولیک : ظرفیت یک سیلندر هیدرولیک طبق کاری که آن سیلندر باید انجام دهد در نظر گرفته می شود. برای مثال اگر یک سیلندر هیدرولیک برای یک پرس کشش عمیق جهت ساخت ظروف خاص طراحی شده است، ظرفیت سیلندر هیدرولیک به سایز ظرف و ضخامت آن و همچنین ویژگی موادی که تحت کشش قرار می گیرد، بستگی دارد.

از این رو قبل از طراحی یک سیلندر پارامتر ظرفیت آن با توجه به عملکرد آن تعیین می شود.

فشار کاری : فشار کاری سیستم می تواند از کمترین مقدار ممکن تا 700 بار یا بیشتر باشد و طبق دو فاکتور انتخاب می شود.

1- محدودیت سایز سیلندر هیدرولیک
2- نوع شیر هیدرولیک و پمپ هیدرولیک مورد استفاده در یونیت هیدرولیک

محدودیت سایز سیلندر هیدرولیک: 

عموما سیلندر هیدرولیک قالب پرس لوازم لاستیکی دارای کورس زیاد و میز پرس بزرگتر می باشد که به طور مستقیم روی شافت آن مونتاژ می شود. برای حفاظت و محکم نمودن میز پرس، شافت بایستی به اندازه کافی قطور باشد. برای شافت با قطر بزرگ، قطر داخلی سیلندر باید بیشتر باشد. با حفظ همان ظرفیت فشار،  اگر قطر داخلی سیلندر افزایش یابد، آنگاه فشار کاهش می یابد. بنابراین برای میز اندازه بزرگ، فشار کاری سیستم کاهش می یابد.

سیلندر هیدرولیک جهت بلند کردن وسایل نقلیه و تجهیزات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در حالت عادی سیلندر هیدرولیک توسط دست جابه جا و در محل خود قرار می گیرد. جهت جابجایی راحت، وزن سیلندر هیدرولیک باید کم باشد. با کاهش وزن ، سایز سیلندر هیدرولیک کوچکتر می شود. با ثابت نگه داشتن ظرفیت بالابری و کاهش سایز، فشار کاری سیلندر هیدرولیک بیش از 700 بار افزایش می یابد.

از این رو فشار کاری افزایش یافته است تا سایز سیلندر هیدرولیک کاهش پیدا کند. به طور مشابه در بسیاری از موارد، محدودیت اندازه و فضا در تجهیزات در جایی که سیلندر هیدرولیک نصب می شود، انتخاب فشار کاری تاثیر گذار خواهد بود.

اگر محدودیتی در اندازه سیلندر هیدرولیک وجود نداشته باشد، فشار توسط انواع شیر هیدرولیک و پمپ هیدرولیک استفاده شده در یونیت هیدرولیک تعیین می گردد.

نوع شیر هیدرولیک و پمپ هیدرولیک استفاده شده با در نظر گرفتن موارد ذیل تعیین می شوند.

• بودجه مالی
• اتوماسیون سیستم
• نوع تجهیزات

زمانی که بودجه مالی جهت ساخت سیستم هیدرولیک خیلی کم باشد، پمپ هیدرولیک دنده ای یا پمپ هیدرولیک پره ای استفاده می شود. این نوع پمپ هیدرولیک عملکرد بهینه و فشار دائمی کمتر از 175 بار فراهم می کند. به همین دلیل برای بیشتر پمپ های هیدرولیک، فشار سیستم 175 بار یا کمتر تنظیم می گردد.

برای بودجه های معمولی زمانی که پمپ هیدرولیک پیستونی مورد استفاده قرار گیرد، فشار بیش از 350 بار نگه داشته می شود. زمانی که سیستم به همراه پنل کنترلی مورد استفاده قرار گیرد، از شیر هیدرولیک برقی کنترل جهت استفاده می شود. بعضی از شیرهای هیدرولیک برای فشار 315 بار تا 350 بار طراحی شده اند. اما فشار بهینه آنها زیر 315 بار می باشد. از این رو زمانی که شیر هیدرولیک برقی کنترل جهت مورد استفاده قرار می گیرد، فشار کمتر از 300 بار تنظیم می شود.

برای سیستم هایی مانند سیلندر هیدرولیک، جایی که کمترین اندازه انتخاب شود و هیچ برنامه و اتوماسیونی وجود نداشته باشد، از پمپ هیدرولیک پیستونی یا پمپ هیدرولیک دستی استفاده می شود و فشاری بالاتر از 700 بار قابل دستیابی می باشد.

از این رو قبل از طراحی لوله سیلندری در خصوص دو فاکتور ظرفیت و فشار کاری تصمیم گیری می کنیم و پس از اینکه در خصوص این دو فاکتور تصمیم گیری شد،  با استفاده از تئوری ها و روابط، قطر داخلی لوله سیلندری و ضخامت آن را محاسبه می کنیم.

ابتدا با استفاده از روابط و تئوری ها ابعاد تئوری مورد نیاز لوله سیلندر هیدرولیک را محاسبه می کنیم. سپس ابعاد مورد نیاز عملی را مورد بررسی قرار می دهیم. به این صورت که چگونه با تغییرات در محاسبات تئوری اندازه ، به اندازه ای که در عمل امکان پذیر و مقرون به صرفه است دست پیدا کنیم.

طراحی تئوری پوسته اصلی یا لوله سیلندری :

لوله سیلندر هیدرولیک به 2 گروه تقسیم می شود.

• لوله سیلندری دیواره نازک
• لوله سیلندری دیواره ضخیم

در این بخش لوله سیلندری را به اختصار سیلندر می نامیم. زمانی که نسبت قطر سیلندر به ضخامت دیواره بیشتر از 10 باشد، سیلندر با دیواره نازک و زمانی که برابر و یا کمتر از 10 باشد، سیلندر دیواره ضخیم نامیده می شود. معادلات محاسبه ضخامت دیواره و فرضیاتی که برای آن استفاده می شود، متفاوت هستند، از این رو در ادامه درباره آن ها به صورت جداگانه صحبت می کنیم.