Capacity enhancement in HDD conical micro-bearings

• Autorzy: Wierzcholski K. , Miszczak A.

Warianty tytułu

PL

Zwiększenie nośności w stożkowych mikrołożyskach HDD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a method of pressure and carrying capacity calculation in slide conical micro-bearing occurring in HDD computer discs. The authors compare they’re own results of pressure and capacity distributions with the results that are obtained G.H. Jang. Considered microbearings have intelligent memory features. G.H. Jang attain memory properties through the nano- grooves on the cylindrical micro-bearing surfaces which implies the whirling motion and whirling flows of the lubricant in the bearing gap. In the presented paper, the proper pressures and capacity distributions and memory effects the of course are obtained by the conical shapes of the journal and sleeve and additionally by the grooves with depth of about 25 nm. Such shapes increase and regulate the pressure and capacity distributions and the effect of whirling motion and therefore increase the bearing memory properties.

PL

W niniejszej pracy wyznacza się rozkłady wartości ciśnienia oraz siły nośne w mikrołożyskach stożkowych stosowanych w dyskach komputerowych. Prace z zakresu mikrołożysk ślizgowych publikowane w ostatnich trzech latach dowodzą, że mikro- i nanorowki na powierzchniach czopa i panewki mikrołożysk przyczyniają się do zwiększenia nośności i powodują, że łożyska mają właściwości inteligentne, manifestujące się zdolnością zapamiętywania określonych reakcji na konkretne obciążenia w trakcie eksploatacji. Autorzy niniejszej pracy wykazują, że cechy pamięci i symulacji nośności są powodowane nie tylko nano- i mikrorowkami na powierzchni czopa i panewki, ale również rozmaitymi kształtami czopów, a w niniejszej pracy czopem stożkowym. Opublikowana praca autora w Solid State Phenomena, Switzerland (2009) dotycząca mikrołożysk z czopami parabolicznymi oraz przedstawione w niniejszej pracy wyniki dotyczące łożysk o czopach stożkowych potwierdzają przedstawioną hipotezę. W niniejszej pracy autorzy przedstawiają równanie typu Reynoldsa wyznaczające rozkład ciśnienia w szczelinie stożkowego mikrołożyska przy uwzględnieniu stochastycznie zmiennej wysokości szczeliny łożyskowej. Ponadto wyznaczone zostały rozkłady wartości ciśnienia hydrodynamicznego oraz wartości siły nośnej.

Słowa kluczowe

EN

computer discs; micro-bearings; artificial intelligence

PL

dysk komputerowy; mikrołożyska; sztuczna inteligencja

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 4
• Strony: 251--258
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Wierzcholski K.

autor

Miszczak A.

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

Bibliografia

• 1. Bharat Bhushan: Nano-tribology and nanomechanics of MEMS/NEMS and BioMEMS, BioNEMS materials and devices. Microelectronic Engineering 84,2007, pp. 387-412.
• 2. 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.
• 3. Jang G.H., Park S.J., Kim C.S., Han J.H.: Investigation of the electromechanical variables of the spindle motor and the actuator of HDD due to positioning and the free fall. Microsystem Technologies, 13, 2007, pp. 797-809.
• 4. Liu L.X., Spakovszky Z.S.: Effects of Bearing Stiffness Anisotropy on Hydrostatic Micro gas Journal Bearing Dynamic Behavior. J. of Engineering for Gas Turbines and Power, ASME, vol. 129, 2007, pp. 177-184.
• 5. Wierzcholski K.: Bio and slide bearings; their lubrication by non-Newtonian fluids and application in non-conventional systems. Vol. I, Second Edition: Principles of Human Joint Lubrication. Monograph. Gdańsk University of Tech., 2006.
• 6. Wierzcholski K., Miszczak A.: Flow on the bio cell surfaces as an element of the micro-bearing tribology. Journal of Kones Powertrain and Transport, 2007, vol. 14, No. 2, pp. 553-560.
• 7. Wierzcholski K., Miszczak A.: Load Carrying Capacity of Microbearings with Parabolic Journal. Solid State Phenomena, Trans. Technical Publications, Switzerland, Vols. 147-149, 2009, pp. 542-547.