Measurement of unused microbearing grooved surfaces for computer ventilator

• Autorzy: Wierzcholski K. , Miszczak A. , Khudoley A.

Warianty tytułu

PL

Pomiar nieużywanych powierzchni mikrołożysk z nanorowkami wentylatora komputerowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a measurement analysis of two, new, non-damaged cooperating micro-bearing surfaces occurring in computer ventilator Kama Flow SP0825FDB12H 0.080 m. Such surfaces are radically different in comparison with surfaces that are found in HDD microbearings. Developed measurements concern Scanning Electron Microscope (SEM), Mira TESCAN INCA, and illustrate 350 images of journal and sleeve work surfaces using the Microscopy system. This paper also concerns roughness tests with 3D images of journal and sleeve work surfaces and profiles of their cross sections utilising Atomic Force Microscopy (AFM), NT-206, Microtestmachines Ltd, Belarus. Vickers micro-hardness value studies for journal and sleeve surface are performed too. Research studies of the sleeve surface included measurements for macro-profile surfaces with herringbone grooves and AFM micro-profiles of small grooves. The measurements are performed for a new undamaged journal and sleeve surface utilising the Atomic Force Microscope and SEM & Micro-X-Ray analysis. Such analysis concern results referring to the bearing material composition with standard deviation of measured values.

PL

W niniejszej pracy została przedstawiona analiza pomiarów dwóch nowych, niezużytych współpracujących powierzchni mikrołożyska występujących w wentylatorze komputerowym Kama Flow SP0825FDB12H 0,080 m. Powierzchnie te zasadniczo różnią się od powierzchni mikrołożysk HDD. Dlatego też są oddzielnie rozpatrywane. Opracowane pomiary zawierają: obrazy skaningowego elektronowego mikroskopu (SEM), obrazy powierzchni roboczych czopa i panewki, testy AFM powierzchni roboczych czopa i panewki w trzech wymiarach, a także profile ich przekrojów poprzecznych, badania wartości mikrotwardości Vickersa uzyskane na testerze PMT-3M LOMO-Russia dla materiału czopa i panewki. Pomiary powierzchni czopa wykazują chropowatości o wysokości około 80 nm. Powierzchnia panewki zawiera makro- i mikroprofile przekrojów poprzecznych rowków wzdłużnych o głębokości 6ź10-7 m (600 nm) i profilu trójkątnym oraz rowki na kształt jodełki o głębokości około 2000 nanometrów o stromych stokach. Takie pomiary umożliwią opracowanie prawidłowych modeli hydrodynamicznej teorii smarowania mikrołożysk w wentylatorach komputerowych o współpracujących powierzchniach z wyciętymi nanorowkami i nanożeberkami uniemożliwiającymi powstawanie niestabilnych wirów i zwiększającymi nośność łożyska. Pomiary zostały wykonane z użyciem mikroskopu sił atomowych.

Słowa kluczowe

EN

computer ventilator; microbearing; herringbone grooves; nano-profiles; surface

PL

wentylator komputerowy; mikrołożyska; rowki w jodełkę; nanoprofile; powierzchnie

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 3
• Strony: 143--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wierzcholski K.

autor

Miszczak A.

autor

Khudoley A.

• Koszalin University of Technology, Institute of Mechatronics, Nanotechnology and Vacuum Technique, PL 75-453 Koszalin, ul. Śniadeckich 2, Poland,

Bibliografia

• 1. 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, 2007, 13, pp. 837-847.
• 2. Wierzcholski K., Miszczak A.: Adhesion Influence on the Oil Velocity and Friction Forces in Hyperbolic Microbearing Gap. Journal of Kones Powertrain and Transport, Warsaw 2010, Vol. 17, No.3, pp. 483-489.
• 3. Wierzcholski K., Miszczak A.: Adhesion Influence on the Oil Velocity and Friction Forces in Cylindrical Microbearing Gap. Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance, Polish Academy of Sciences (Zagadnienia Eksploatacji Maszyn Kwartalnik PAN), 2010, z.l (161), Vol. 45, pp. 71-79.
• 4. Chizhik S., Khudoley A., Kuznetsova T., Wierzcholski K., Miszczak A.: Micro and Nanoscale Wear Studies of HDD Slide Bearings By Atomic Force Microscopy. Proceedings of Methodological Aspects of Scanning Probe Microscopy, Heat and Mass Transfer Institute of NAS, Mińsk 2010, pp.247-252.
• 5. Liu L.X., Spakovszky Z.S.: Effects of Bearing Stiffness Anisotropy on Hydrostatic Micro gas Journal Bearing Dynamic Behavior, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, ASME, Jan. 2007, Vol. 129, pp.177-184.
• 6. Yong-Bok Lee, Hyun-Duck Kwak, Chang-Ho-Kim, Nam-Soo Lee: Numerical prediction of slip flow effect on gas-lubricated journal bearing for MEMS/MST- based micro-rotating machinery. Tribology International, 38, 2005, pp. 89-96.