Tribologie - Semestrální práce http://blog.wired.com/photos/uncategorized/2007/11/27/hard_disk_platter_reflection.jpg
Obsah Úvod Trend zvyšování kapacity paměti Fyzická struktura Poškození pevných disků Uložení pevných disků -kuličková ložiska -hydrodynamickáložiska - aerodynamická ložiska Porovnání uložení
Úvod Definice pevného disku Elektromechanické zařízení na magnetickém principu pro uchování dat i po odpojení od zdroje elektřiny umožňující během provozu data neustále zapisovat a přepisovat Použití Počítače, zařízení pro záznam zvuku a videa, průmyslové stroje Výhody Větší a levnější prostor pro data než jiná zařízení (flash disky) Nevýhody Jemné pohyblivé části náchylnější k mechanickému poškození http://www.agen.cz/att/recenze/extrapctip/in.jpg
Trend zvyšování kapacity paměti Rok 1975 kapacita 1 MB 3600 ot./min http://cache.gizmodo.com/archives/images/ new_hard_drive.jpg Rok 2008 kapacita 1 TB 10 000 ot./min http://www.aldebaran.cz/bulletin/2007_41_nob.php Ke zvýšení hustoty záznamu přispělo: Objev magnetorezistance (MR) Objev obří magnetorezistance (GMR) Nové technologie kolmý zápis Zdokonalení uložení pevných disků zmenšení vibraci http://www.extrahardware.cz
Fyzická struktura pevného disku http://img61.imageshack.us/img61/2220/pic83q5su.jpg http://www.format.czweb.org/1x_soubory/image001.jpg
Poškození pevných disků http://gfx.ibas.com/news/pictures/total_head_crash.jpg Při manipulaci vypnutý do 350 G zapnutý do 1 G styk čtecí-zápisové hlavy s povrchem disku Selhání elektroniky nekontrolovaný přepis dat Okolní prostředí (tlak, teplota) kondenzace vodní páry Vibrace ložisek styk čtecí-zápisové hlavy s povrchem disku MTBF (Mean Time Between Failures) střední doba mezi poruchami Samokontrolní mechanismy S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)
Uložení pevných disků s kuličkovými ložisky Náročná výroba malých přesných valivých těles -nepřesnosti se projeví nežádoucími vibracemi V ložiscích EHD mazání Omezení životnosti - pitting (únavové opotřebení) Vznik tepla při práci disku -po přibližně 2 h se teplota ustálí na 55 C -uvnitř až 80 C -s nárůstem teploty se zvětšuje vůle v ložiscích snížení vlastních frekvencí celého uložení pevného disku JANG, G. H. - LEE, S. H., www.sciencedirect.com
Uložení pevných disků s kuličkovými ložisky Analýza uložení CMS (Component Mode Synthesis) - odvození chování celého systému od chování jednotlivých komponent -postup: MKP (ANSYS, NASTRAN, ) řešení vlastních problému komponent (vlastní kmity a tvary, teplotní analýzy) MULTI-BODY SYSTÉM (ADAMS, ) definování vazeb a zatížení sestavení pohybových rovnic vyřešení rovnic analýza dynamické odezvy JANG, G. H. - LEE, S. H., http://www.sciencedirect.com
Uložení pevných disků s kuličkovými ložisky Analýza uložení s kuličkovými ložisky Schematický model pro simulaci Vibrace ložiska zastoupeny budící silou, která je proměnná v čase Matematický model pro simulaci Waterfall diagram JANG, G. H. - LEE, S. H., http://www.sciencedirect.com
Uložení s hydrodynamickými ložisky HEO, B., SHEN, I. Y., www.sciencedirect.com Hydrodynamické mazání v ložisku ASADA, T., SAITO, H., ASAIDA, Y., ITOH, K., www.sciencedirect.com 10 11 12 13 14 15
Uložení s hydrodynamickými ložisky Při rozběhu a doběhu dochází k adhezivnímu opotřebení 10 11 12 13 14 15 16 15
Uložení pevných disků s hydrodynamickými ložisky Drážkování pro zvýšení stability a tuhosti nežádoucí jev vznik bublinek zamezení vzniku bublinek úhel drážkování 15 10 11 12 13 14 15 16 15 ASADA, T., SAITO, H., ASAIDA, Y., ITOH, K., Design of hydrodynamic bearings for high-speed, www.sciencedirect.com
Uložení pevných disků s aerodynamickým ložiskem HWANG T., ONO K., Analysis and design of hydrodynamic journal air bearings for high performance HDD spindle, www.sciencedirect.com vzduchový mazací film šetrnost vůči životnímu prostředí v pevných discích rychlost až 30 000 ot./min nemožné provozovat ve vakuu 10 11 12 13 14 15
Porovnání uložení pevných disků vysoká tuhost uložení větší vibrace omezení pro zvyšování kapacity hlučnost JANG, G. H. - LEE, S. H., www.sciencedirect.com velmi dobře pohlcují vibrace tichý chod adhezivní opotřebení při rozběhu a doběhu www.sciencedirect.com www.sciencedirect.com velmi malé vibrace zvyšování kapacity tichý chod adhezivní opotřebení při rozběhu a doběhu během provozu takřka nulové opotřebení vhodnost pro vysoké rychlosti a velmi čisté prostředí 10 11 12 13 14 15
Tribologie - Semestrální práce Děkuji za pozornost! http://www.macgurus.com/ccp51/media/images/category/ata/d2h2_momentus_hummingbird_l.jpg 10 11 12 13 14 15