Slide bearing wear prognosis formulated as the solutions of recurrence equations

• Autorzy: Wierzcholski K.

Warianty tytułu

PL

Prognoza zużycia łożysk ślizgowych formułowana jako rozwiązanie równania rekurencyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper was elaborated the simulation method of determination of anticipated wear of HDD micro-bearings by virtue of Bharat Bhushan and Chizhik experiments. Measurements of micro-scale and macro-scale wear depth show that values on both scales of all the silicon samples are about the same among different silicon materials and higher than of SiC. In both materials the wear depends of normal load, number of time cycles and dynamic conditions. On the basis of experiments it is visible that the tendencies of wear depth increases versus time periods or time cycles are different for various materials. On the ground of mentioned measured values and using the recurrence dependencies, was elaborated the algorithm of wear values in HDD microbearing in arbitrary long time period after exploitation beginning. Coefficients of recurrence equation are obtained in experimental way. These coefficients contain wear corrections resulting from the vibrations, unsteady load and surface roughness asperities measured from the nominal mean level. The obtained solutions of wear recurrence equation are assigned to the regions of coefficient-values for which the wear process converges to stability limit wear value or tend to larger and larger wear values during the exploitation process. This fact enables to see a connection between roughness, material properties in one side and the wear values or wear increases in succeeding time units of exploitation process in other side. Moreover on the basis of mentioned analysis we can anticipate and optimize the least wear of slide HDD micro-bearing.

PL

Zużycie mikrołożysk w napędach HDD w kolejnych okresach eksploatacyjnych, takich jak kolejne miesiące, lata jest bardzo istotnym problemem procesu eksploatacji komputerów. Jak wynika z badań doświadczalnych, wartość zużycia zależy od wartości obciążenia, rodzaju materiału trących się powierzchni oraz ich chropowatości, środków smarujących, a także czasu trwania eksploatacji. W zależności od wymienionych parametrów rozwój zużycia odbywa się mniej lub bardziej intensywnie. Niniejsza praca za pomocą zależności rekurencyjnych przedstawia algorytm symulujący zużycie mikrołożysk HDD w dowolnym czasie trwania eksploatacji, mając do dyspozycji pomierzone wartości zużycia po dwóch kolejnych latach lub miesiącach pracy łożyska oraz dysponując wiedzą o zmianach i wzroście wartości zużycia zaczerpniętą z dokonanych pomiarów doświadczalnych. Współczynniki rozpatrywanych zależności i równań rekurencyjnych są ściśle uzależnione od wymienionych parametrów eksploatacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

wear depth in operating times; HDD micro-bearings; recurrence algorithm

PL

głębokość zużycia w czasie; mikrołożyska w HDD; algorytmy rekurencyjne

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 5
• Strony: 199--206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Wierzcholski K.

• Institute of Mechatronics, Nanotechnology and Vacuum Technique, Technical University Koszalin, 75-620 Koszalin, ul. Racławicka 15–17, Poland

Bibliografia

• 1. Bhushan B., Nano-tribology and Nano-mechanics of MEMS/NEMS and Bio-MEMS, Bio-NEMS materials and devices. Microelectronic Engineering, 84, 2007, pp. 387-412.
• 2. Bhushan B., Handbook of Micro/Nano Tribology, second ed. CRC Press, Boca Raton, London, New York, Washington D.C., 1999.
• 3. Jang G.H., Seo C.H., Ho Scong Lee, Finite element model analysis of an HDD considering the flexibility of spinning disc-spindle, head-suspension-actuator and supporting structure. Microsystem Technologies, 13, 2007, pp. 837-847.
• 4. Wierzcholski K., Enhancement of memory capacity in HDD micro- bearing with hyperbolic journals, Journal of Kones Powertrain and Transport, Vol. 15, No. 3, 2008, pp. 555-560.
• 5. Wierzcholski K., Chizhik S., Trushko A., Zbytkova M., Miszczak A., Properties of cartilage on macro and nano-level. Advance in Tribology, Hind. Pub. Corp. NY, 2010, http://www.hindawi.com/journals/at/2010/243150/.
• 6. Koźniewska I., Równania rekurencyjne. PWN, Warszawa 1973.
• 7. Kącki E., Partial differentia equations in physics and technique. WNT, Warszawa, 1989.