Il perimetro di una griglia a catena, noto anche come lunghezza totale della catena, è un parametro chiave per la progettazione e l'assemblaggio del sistema di azionamento della griglia nelle caldaie alimentate da stoker. La griglia della catena forma un anello infinito che scorre sugli alberi anteriori e posteriori con ruote dentate.
Il principio di base è che il perimetro della griglia a catena sia uguale alla lunghezza totale della catena chiusa necessaria per passare attorno ai due pignoni e attraverso l'area attiva della griglia. Un calcolo semplificato considera il sistema come due sezioni diritte e due avvolgimenti semicircolari attorno ai pignoni.
Sia L la distanza da centro a centro tra gli alberi della ruota dentata anteriore e posteriore. Sia D il diametro primitivo dei pignoni, ovvero il diametro al quale si articolano i perni della catena. Il perimetro totale P può essere stimato come
P=2 x L + pi x D
Questa formula presuppone che la catena entri in contatto con i pignoni esattamente per metà della circonferenza di ciascun pignone. In pratica, la catena si avvolge leggermente più di 180 gradi, ma l'approssimazione è accettabile per la maggior parte dei progetti preliminari.
Per un calcolo più accurato considerando il passo della catena, viene determinato prima il numero di maglie della catena. La catena è composta da maglie con un dato passo p. È possibile calcolare il numero richiesto di collegamenti N
N=2 x (C / p) + (Z1 + Z2) / 2 + ( (Z2 - Z1) al quadrato xp ) / ( 40 x C ) circa, dove C è l'interasse dell'albero in mm, Z1 e Z2 sono il numero di denti sui due pignoni. Per le griglie a catena, i due pignoni hanno tipicamente lo stesso numero di denti, quindi Z1 è uguale a Z2. Quindi la formula si semplifica in
N = 2 x (C / p) + Z
dove Z è il numero di denti di ciascun pignone. L'N calcolato deve essere arrotondato a un numero intero pari perché le maglie della catena vengono fornite in coppia.
Allora l'esatto perimetro della catena P è
P = N x p
dove p è il passo della catena in millimetri.
Inoltre, la lunghezza della griglia attiva (la proiezione orizzontale dove viene trasportato il carburante) non è la stessa del perimetro della catena. Il perimetro comprende la corsa di ritorno sottostante. Le tipiche caldaie a griglia a catena hanno la ruota dentata anteriore in movimento e la ruota dentata posteriore al minimo. Per un corretto funzionamento, la tensione della catena deve consentire un certo cedimento sul lato di ritorno.
Per motivi pratici, i produttori forniscono tabelle relative all'interasse dell'albero e alle dimensioni del pignone al numero richiesto di maglie. Le misurazioni dovrebbero tenere conto del modulo di elasticità della catena e delle tolleranze di usura. Spesso viene aggiunto un margine di sicurezza di uno o due collegamenti aggiuntivi per l'assemblaggio iniziale e la regolazione della tensione.
In sintesi, il perimetro della griglia della catena è determinato dalla spaziatura dell'albero e dal diametro primitivo del pignone utilizzando 2L più pi D, o più precisamente dal numero di maglie della catena moltiplicato per il passo. Il calcolo accurato del perimetro garantisce il corretto innesto della catena, un'usura ridotta e un movimento stabile della griglia.
