ПОРЯДОК РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ
1. Расчет лопатки на растяжение от центробежной силы
Центробежная сила профильной части лопатки переменного профиля, Н, зависит от массы лопатки и скорости вращения:
где ρ- плотность материала лопатки; 
- веерность ступени; U - окружная скорость, определенная по среднему диаметру ступени; 
- площади профилей в корневом и периферийном сечении лопатки.
Для снижения центробежной силы лопатки большой высоты профилируют с уменьшением площади поперечного сечения (площади профиля) по высоте. Это позволяет опустить центр тяжести лопатки. У лопаток последних ступеней ЧНД турбин малой мощности 
= 0,2–0,3, для турбин большой мощности 
= 0,1 – 0,2. Плотность стали ρ = 7800–8050 кг/м3, плотность титановых сплавов ρ = 4500 кг/м3.
Напряжение растяжения в корневом сечении лопатки, МПа:
.
Определение площади корневого профиля fк см. ниже.
2. Расчет лопатки на изгиб от воздействия потока пара
Для определения напряжения изгиба находят окружное и осевое усилия, действующие на единичную лопатку.
Окружное усилие, Н:
Осевое усилие, Н:
Здесь G - расход пара через ступень, кг/с; е - степень парциальности; z2 - число рабочих лопаток; t2 - шаг, м; l2 - высота лопатки, м; Р1 и Р2 - давления по обе стороны лопатки, бар; С1, С2, α1, α2 – параметры потока на среднем диаметре последней ступени.
Равнодействующая этих сил есть изгибающее усилие, Н:
.
Максимальное напряжение изгиба в кромках корневого профиля, МПа:
,
где Wmin – минимальный момент сопротивления корневого профиля изгибу, м3, который определяется по табличной характеристике профиля (Приложение XI), с учетом его реальных размеров.
Следует обратить внимание на правильное определение площади корневого профиля 
и минимального момента сопротивления Wmin. Эти характеристики зависят от хорды рабочей лопатки в корневом сечении b2. Выбрав её значение еще на этапе детального расчета ступени, находят масштабный коэффициент
,
с учетом которого вычисляют истинные значения площади профиля и момента сопротивления изгибу
,
.
Здесь 
, 
- табличные значения характеристик выбранного профиля (Приложение XI). Значения подставлять в м, м2 и м3 соответственно.
Рис. V.1. Эскиз закрученной рабочей лопатки
Максимальное напряжение изгиба сосредоточено в кромках корневого профиля. Оно не должно превышать 35 – 45 МПа для ступеней с полным подводом пара и 15 – 25 МПа – с парциальным. Иначе следует увеличить хорду b2.
Суммарное напряжение в корневом сечении лопатки, МПа:
Лопатки последних ступеней конденсационных турбин работают при низких температурах пара. Поэтому в качестве критерия прочности для них принимается предел текучести материала [σ0,2]. При этом выбранный материал, естественно, должен иметь необходимый запас прочности. Коэффициентом запаса называется отношение предела текучести выбранного материала к суммарному напряжению в лопатке. Значение коэффициента запаса прочности должно составлять
.
Поэтому материал лопаток выбирается так, чтобы его предел текучести [σ0,2] был выше суммарного напряжения в лопатке не менее, чем в 1,65 – 2,0 раза (Приложение XII).
а), б) – Т-образный; в), г) – грибовидный; д), е) – вильчатый; ж) - елочный
Рис. V.2. Типы хвостовиков рабочих лопаток