This paper presents the friction forces calculation in hydrodynamic HDD micro-bearing lubrication with parabolic shapes of journals. One of the reason of such bearing shapes is that parabolic journals have contributed to changing (increasing or decreasing) the memory capacity of a HDD hydrodynamic micro-bearings occurring in computer disks. Such properties are very important and necessary in HDD micro-bearings. Up to now, G. H. Jang, C. S. Kim, J. W. Yoon, and S. H. Lee have been considering the dynamic behaviour of HDD spindle systems with fluid dynamics of micro-bearings. In the last scientific papers of G. H. Jang, C. S. Kim, J. W. Yoon, and S. H. Lee, the increases of the memory capacity in fluid dynamic HDD micro-bearings was simulated only by the bearing width and by the herringbone or spiral grooves located on the sleeve and journal surfaces.
PL
Niniejsza praca przedstawia obliczanie sił tarcia w mikrołożyskach o parabolicznych i hiperbolicznych kształtach czopów. Jedną z przyczyn takich kształtów mikrołożysk jest to, że hiperboliczne i paraboliczne czopy umożliwiają symulacje wzrostu oraz spadku pamięci nośności hydrodynamicznych mikrołożysk HDD występujących w dyskach komputerowych. Takie własności są bardzo ważne oraz niezbędne w hydrodynamicznych łożyskach HDD. Do tej pory badania naukowe w tym zakresie były prowadzone przez G.H. Jang oraz C.S. Kim, J.W. Yoon, S.H. Lee. W ostatnich pracach tych autorów symulacja pamięci nośności hydrodynamicznej w mikrołożyskach HDD była dokonywana wyłącznie poprzez zmiany ich długości oraz poprzez kształtowanie powierzchni nośnych czopa i panewki na wzór jodełki z wyciętymi mikrorowkami.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The aim of the presented paper is the present the shapes of HDD microbearing journal which have an influence on the enhancement of memory capacity. It is a new concept of changes of the memory capacity of parabolic fluid hydrodynamics HDD micro-bearings. Moreover, the asymmetrically grooved lateral surfaces of parabolic journal bearings generate the asymmetric pressure distribution that leads to concentric rotation and the eccentricity of a rotor. Most of the stiffness coefficient due to asymmetric grooves and parabolic shapes of lateral journal surfaces are bigger than those of the conventional cylindrical micro-bearings without grooves. The damping coefficients and friction torque due to asymmetric grooves and parabolic shapes of lateral journal surfaces are slightly larger than those of the conventional cylindrical micro-bearings without grooves. The asymmetric grooves of parabolic micro-journal bearings may have advantages in terms of small whirls radius and large dynamic coefficients occurring during the bearing exploitation. The idea of the seeking of slide micro-bearings with the optimum of the capacity memory was implied from the author's investigation of human joints, which fulfil the role of intelligent bio-bearings. This paper investigates the dynamic behaviour of HDD microbearings with parabolic journal lateral shapes by solving the proper Reynolds equation and the equation of a motion of a HDD spindle system. This paper presents the friction forces calculation in hydrodynamic HDD micro-bearing lubrication with parabolic shapes of journals.
PL
Łożyska kulkowe twardych dysków komputerowych zostały szybko zastąpione przez hydrodynamiczne mikrołożyska ślizgowe. Główną przyczyną jest fakt, że łożyska hydrodynamiczne ślizgowe zapewniają większą stabilność pracy, a czynnik smarujący opóźnia suchy kontakt i zatarcia pomiędzy współpracującymi obrotowymi powierzchniami jak też daje lepsze efekty uszczelniania i sztywności hydrodynamicznej. System wrzecionowy HDD jest wsparty na dwóch czopach oraz dwóch łożyskach wzdłużnych o powierzchniach z wyciętymi w jodełkę lub na kształt spirali rowkami (nacięciami). Według badań G.H. Janga oraz C.S. Kima wspomniane nacięcia (rowki) przyczyniają się do wzrostu pamięci nośności mikrołożysk w twardych dyskach komputerowych. Jednakże mają one pewne wady, między innymi takie, jakie powodują duże momenty tarcia, przyczyniają się do znaczniejszych spadków lepkości cieczy ze wzrostem temperatury, dają niską sztywność łożyska. Według Janga oraz Kima środek masy wrzecionowego systemu HDD zazwyczaj lokuje się ponad środkiem łożyska, co daje stożkowe ruchy wirowe o kącie nachylenia, w którym górna część stanowi większy promień aniżeli dolna część. Ruch stożkowy redukuje wzrosty pamięci nośności w mikrołożyskach HDD. Pamięć nośności jest uzyskiwana nie tylko poprzez właściwą selekcję górnej i dolnej części szerokości czopa łożyskowego oraz odpowiednio nacięte rowki na powierzchniach nośnych, jak to zauważył Jang, lecz także na podstawie badań autora można efekt zmian pamięci nośności uzyskać przez odpowiednie wyprofilowanie powierzchni czopa mikrołożyska.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.