Pomiarowa weryfikacja odkształceń ramienia aktuatora dysku HDD określonych metodą analityczną i MES

• Autorzy: Pilch Z. , Trawiński T.

Warianty tytułu

EN

Measurement verification of deformation of hard disk drive head actuator arm calculated with help of FEM and analytical methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pamięci masowe - zwane potocznie dyskami twardymi komputerów(HDD) - są uważane za jedno z najpowszechniej występujących urządzeń mechatronicznych. Jednym z wyróżników takich urządzeń jest to, że można odnaleźć w ich budowie i zasadzie działania wiele zagadnień z obszarów różnych nowoczesnych inżynierii. Analiza konstrukcji dysków twardych pod kątem zagadnień mechaniki precyzyjnej, szeroko rozumianej elektrotechniki i elektroniki oraz dokonujący się ciągły postęp w zakresie wzrostu pojemności dysków twardych dowodzą, że nie wyczerpano jeszcze wszystkich możliwości technicznych związanych z tą konstrukcją. W artykule przedstawiono analizę polegającą na wyznaczeniu stanu odkształcenia, naprężenia oraz wartości współczynnika sztywności ramienia aktuatora głowic w dysku twardym. Przeprowadzono obliczenia analityczne oparte na równaniu osi ugiętej belki sztywno utwierdzonej oraz obliczenia wykorzystujące metodę MES. Model geometryczny dla analizy polowej został określony z wykorzystaniem mikroskopowej techniki pomiarowej.

EN

Presented results of modeling and measurements research have a close relationship with the subject matter of a research project "Modeling, design and construction of mass storage devices head positioning systems with multiple numbers of degrees of freedom" (research project No.: N N510 355137). These research were carried out in two directions: in the area of modeling research - concerning aspects of mechanics and electromagnetism, measurements research - appointing the stiffness of the shoulder based on measurements using laser technology, for determination of shoulder deformation under different loads. Differences in obtained values of E-block shoulder stiffness (in direction perpendicular to XY surface) between results taken from measurements and results of numerical analysis riches value of 8.85%. This discrepancy may result from: improper determination of structural material of E-blok, inaccuracy with reconstructing real geometry in the model of CAD/FEA and finally with computational inaccuracy of calculation method.

Słowa kluczowe

PL

dysk twardy; HDD; aktuator; odkształcenie; MES (metoda elementów skończonych)

EN

hard disk drive; HDD; actuator; deformation; FEM

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 11, nr 42
• Strony: 341--350
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Pilch Z.

autor

Trawiński T.

• Katedra Mechatroniki, Wydział Elektryczny, Politechnika Śląska,

Bibliografia

• 1. Dobrzański L. i In.: Leksykon materiałoznawstwa. Warszawa: Wyd. Verlag Dashofer, 2010.
• 2. Choi M., Yang J. M., Lim J., Lee N., Kang S.: Measurement and analysis of magnetic domain properties of high-density patterned media by magnetic force microscopy. „IEEE Transactions on Magnetics” 2009, Vol. 45, No. 5, p. 2308-2311.
• 3. Trawiński T.: Gęstości powierzchniowe danych i dodatkowe napędy piezoelektryczne w systemach pozycjonowania głowic dysków twardych. Biuletyn PTZE 2011, nr 18, s. 21-33.
• 4. Oikawa T., Ajishi Y., Uwazumi H.: Perpendicular magnetic recording media with glass substrate. „Fuji Electric Review” 2009, Vol. 55, No.1, p. 6-10.
• 5. Trawiński T.: Model matematyczny silnika VCM z nierównomiernym rozkładem pola magnetycznego w szczelinie powietrznej. „Przegląd Elektrotechniczny” 2007, nr 12, s. 114-117.
• 6. Chen B.M., Lee T.H., Peng K., Venkataramanan V.: Hard disk driver serwo systems. Advances in Industrial Control. London: Springer-Verlag, 2006.
• 7. Tunkiewicz A.: Projekt optymalnego kształtu ramienia głowicy dysku twardego ze względu na odkształcenia oraz częstotliwości drgań własnych. Praca dyplomowa magisterska. Politechnika Śląska, Wydział Elektryczny, Katedra Mechatroniki, grudzień 2006.