Friction forces in conical intelligent micro-bearings

In this paper is presented the method of friction force calculations in slide conical micro-bearings occurring in HDD computer discs. The authors compare they’re own results with the results that were obtained by the G.H. Jang research team. The considered micro-bearings 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 presented paper, the memory effects are obtained by the conical shapes of the journal and sleeve and additionally by the grooves with which depths of about 25 nm. Such shapes increase and regulates the proper friction force values and whirling motion and therefore increase the bearing memory properties.

Przedmiotem pracy jest wyznaczanie sił tarcia w inteligentnych stożkowych mikrołożyskach HDD z pamięcią, które występują w dyskach komputerowych. Praca niniejsza jest kontynuacją prac autora i jego współpracowników publikowanych w 2007 roku. Autor porównuje wyniki własne z wynikami uzyskanymi w ostatnich dwóch latach przez G.H. Janga, który wraz ze swoim zespołem badawczym uzyskał efekty pamięci występujące w hydrodynamicznych mikrołożyskach ślizgowych wyłącznie poprzez nacięcia rowków o głębokości kilkudziesięciu nanometrów na powierzchniach czopów i panewek o kształtach walcowych, przez co uzyskiwane były odpowiednie przepływy wirowe cieczy smarującej wewnątrz super cienkiej warstewki oleju w szczelinie łożyskowej. Autor zauważył, że niezależnie od nanorowków zwiększone efekty pamięci można uzyskać poprzez odpowiednie modelowanie kształtów powierzchni stożkowej czopa i panewki. Opracowana przez autora teoria smarowania stożkowych kształtów powierzchni nośnych hydrodynamicznych mikrołożysk ślizgowych potwierdza wyniki G.H. Janga. Ponadto w pracy wykazano, że efekty inteligentnych mikrołożysk, polegające na zapamiętywaniu określonych obciążeń w warunkach eksploatacji oraz na odreagowaniu tych obciążeń poprzez wzbudzanie odpowiednich przepływów wirowych, powodowanych kształtem czopa i panewki, dodatkowo zwiększają efekty pamięci prezentowane przez dotychczasowych badaczy, a nawet są, zdaniem autora, bardziej skuteczne aniżeli w przypadkach badań G.H. Janga.