Привод накопителя информации на жестких магнитных дисках

(5)5 0 11 В 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИГЕ ТОТКРЫТИЯ СА АВТОРСг ВИ,.ДЕТЕ.Г ЬСТВУ инфорал котспниках, ного то- асполонделя, ляющие ласти, в ИЕ ИЗОБРГ(54) ПРИВОД НАКОПИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЖЕСТКИХ ЦАГНИтНЫХ ДИСКАХ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, Целью изобретения является повышение стабильности положения шпинделя и повышение надежности привода. Для достижения цели подшипники выполнены в виде гидродинамических опор 9 скольжения, рабочие поверхности которых выполнены в виде сфер., между шинами которых установлена распорная втулка 7, на Изобретение относится к информацично-вычислительной технике,Известны приводы накопителей мации (1,2), имеющие шпиндель, в рого установлен в шарикоподши бескаллекторный двигатель постоян ка с датчиком положения ротора, р ЖЕННЫМИ В ПОЛОСТИ ШПИ магнитожидкостные затворы, отде полость подшипниковых узлов от по концах которой выполнены винтовые канавки 16 противоположных направлений, на неподьижной части гидродинал 1 ической опоры выполнены кольцевые канавки 18 масляных питателей со сквозными отверстиями 17, причем с целью обеспечения электрического контакта шпинделя с корпусом между кольцевыми канавками маслячых питателей выполнены кольцевые канавки, заполненные такопроводящей смазкой 15, а для исключения перемешивания смазсчных материалов между кольцевыми канавками и токапроводящей смазкой на поверхности вращающихся деталей нанесено барьерное покрытие, в введенном магнитножидкастном затваае рабочий зазор выполнен аксиальным между башмаками ярма 13 постоянного л 1 агнита 14, при этом вал 8 шпинделя выполнен полым из немагнитного материала, в полость которого установлен магнитный шунт 12 с возможностью перемсщения, 2 з.п.ф-лы, 1 ил,которои расположены дс. Гривады таких конструктивных схем, несмотря нг ампактность, имеют существенньй недостаток, заключающийся в наличии собственных вибраций относительно высокого уровня из-за циклических изменений контактных напряжений в элементных шарикоподшипниковых опор, т,е, имеет место нестабильность положения шпинделя. Это ограничивает, в свою очередь, возможность повышения плотности записи информации20 25 г р 45 50 на дисках иэ-за дополнительных случайных смещений шпинделя,Кроме того, в патенте ФРГ(2, г аинятом эа прототипа, наружные неподвижные кольца радиально-упорных шарикоподшипни. кав закреплены в корпусе привода накопителя с, помощью податливых В Осевом направлении втулок, что может приводить, даже при незначительном износе рабочих поверхностей или микровмятинах монажного или ударного характера на беГовых дорОжках или шариках падшипникОВ, к резонансным явлениям, В указанном патенте магнитожидкостнье затворы, запирающие шарикоподшипниковые узлы, обладают тем недостатком, что создают дополнительно значительный момент сопротивления вращению шпинделя, так как маГнитный поток постаяннОГО маГнита затвора практически полностью замькается через вал шпинделя. вьполненный иэ маг- нитнОГО Р 4 атериала, ДаполнительныЙ Р 40" мент сопротивления вращенио создается также в электроконтактном устройстве, пр 8 дстаВляющем паау трения стальной ца рик падгрукиненная УГольная и/астина. Этот момент нестабилен в силу износа угольной пластины, поэтому вызывает угл . вые колебания - вибрации шпинделя,Целью изобретения является повышение стабильности положения шпинделя и повышение надежности привода 4 сгОР- зование предлаГВ 8 мОГО приВОда накопителя информации позваит блаГОДаря исклОчению механических контактов между подвижными и неподвлжными деталями существенна (на порядок и более) снизить собственные вибрации шпинделя, чго создает воэможность повысить плотность эаписл информации на дисках, т,е. повысить емкость накопителя бе увеличения его габаритов или снизить габариты накопителя при неизменной емкостл,ПривОД накопителя инфОрмации на жестких магнитных дисках, приведенньй на чертеже, содержит корпус-фланец 1, шпиндель 2, внутри которого располакены элементы электродвигателя (плата датчика положения ротора 3, постоянные магнить 4 ротора, статор с обмоткой 5), закрепленный на конце вала 8, подвижные элементы опоры (шипы) 9, закрепленные совместно с распорной втулкой 7 винтом 11 на валу 8, магнитный шунт 12, установленный в отверстие вала 8, упорный фланец 10, неподвижньРй элемент б опоры, . ярмо 13 магнит) ажидкастнага затвора, устанавленньге в корпус-фланце 1, Ы 8 жДу рабОчими паверхнОстями шипОВ 9, Ооразованными элементами сферы, установлена распорная втулка 7, на концах которой выполнены винтовые канавки 1 б противоположных направлений. Против винтовых канавок, на неподвижном элементе б гидоодинамической опоры, Выполнены кольцевые канавки18 масляных питателей со сквозными отверстиями 17,Между башмаками ярма 13 установлен пастаянныЙ маГнит 14 затВОра, В зазор между башмаками ярма и вала введена магнитная жидкость 19, а в цилиндрическую полость между неподвижным элеР 4 ентом б опоры и распорной втулкой 7, образующую нерабочий завар опоры. заложена токапроводящая смазка 15 для осуществления электрического контакта между вращающимися деталями шпинделя и корпусом. Полокение смазкл в зазоре фиксируется с помощью бэрьерного покрытия, например, БП, нанесенного на поверхности деталей, непосредственно прилетаощие к полостям,заполненным рабочим маслом. Бал Я выполнен из немагнитного материала палым и снабжен магнитным шунтом 12 в виде винта с возможностью перемещения., а зазор между башмаками ярма 13 магнитажидкостного затвора выпал ен аксиальным, Магнитный шунт, его диаметр и положение относительно рабочего зазора обеспечивают минимальный момент трения,Привод накопителя работает следуюьцлм образом,Шпиндель Грива цится ВО Враьцени 8 От сети постоянного тока через электроннцй коммутатор, последовательность подачи наг ряжения по секциям обмотки статора регуллруется датчиком положения ротора 3. При Вращении Возникает упругий гидродинамический слой масла между рабочими поверхностями полусферических опор со спиральными канавками, обеспечлваОщий падвес шпинделя 2. Удержание масла в рабочей зоне обеспечивает:я системой отверстий 17 в неподвижном элементе б опары, барьерным покрытием поверхностей и винтовыми канавками 16 на распарнай гпулке 7. Размеры сферических поверхностей, тип масла, параметры спиральных канавок на полусферах шипов и величины рабочих зазоров, определяюьцие стабильность положения шпинделя, выбраны исходя иэ условия Обеспечения максимальной плотности записи информации на дисках, что достигается устойчивостью гидродинамического режима смазки рабочих поверхностей подшипников. Консистентная токапроводящая смазка.,расгОложенная в цилиндрическом зазоре нерабочей части опоры, обеспечивает элек трический конт)кт м 8 жд Г 10 движными и н 8- подвижными зле81 г ами 1 впин 1 епо П)8;емещиваник 2 смазочнь 1 х материалов ПОЕПятетеявт ба)ЬЕОН 0811)К 1)ЫТИ 8 уВЕЛИ 1 ИВа)ОЩВВ КРВЕ)ОЙ ГОЛ СМВЧИВВНИЯ. Г 1 аГНИТ.)аЯ 1)гик)Р) 1, За)ЯП 2 а ППРПЯ.тсГВ(ЕТ Вь)текани 10 масла из полостей опоры В жидкость дискОВ накОГ 1 ителя информа 1)ии, Уагнитныи щнт после подбооа Оззмсров и реглир 081 и 8 ГО полОжения относительно раоочего зазора за 1 Вора ОбесГ 18 чивает минимальный момент трения в узле плотнеНИЯ,Формла изобрет енияПривоД накопителЯ информации на жестких магнитных дисках, включающиЙ корпус, полый шпиндель, установленый в подшипникзх, Вал и двигатель пОстОяннОГО тока с датчиком положения Г)отора двигат 8- ля, 0 т л и ч а ю ш и Й с я тем, что, с целью повыв)ения стабильности положения шг)инделя и повцшения надежности привода, подщипники Выполнены В Риде Гидподинамических опор скольжения, рабочие поверхности которых выполнены в виде сфер, ме 2 кд щипами которых становлена распорная Втлка, на концах котооой выполн 8 НЫ ВИНТОВ)-1 Канас,"1 "1" .с т 11,.правлений, на неподвижной части Г:,гполинэмическОЙ Опорь) вуповнены кольцевые12 К 11)ВВКИ МЛСЛ:НЫХ 11 атслсй с) С "ЯПН).,111т)ЕОИН;, В 1 с 1 Ря) 1-,1 ",Ь 1 ОМ за 1 во о ра)зочи з ор аы пол н . 11. ы м,18 Д ъ; ц ,.; пост)янногр ма, нита, пр)я зто;.; Вал 1:П,1 де"ЛЯ ВЬПОЛНЕН 11 ОЛЬМ Я Несн., ГНО 1;) ;,а Рриала, в ПОЛОСТЬ которого с)ановленмагнитный щнт с возможность)0 пеое 181 ЦЕНИ Я,2. Привод по и,:, о т л и ч а ю щ и й с 1 15 тем, что, с целью Обеспечения зу)ектр 1,1:.Вск10 контакта ИГ)инделя с корпсом, в непод Вижной части гидродинамической споры МежД КОЛЬЦ 8 ВЫМИ КанаВКВ)МИ М.СЛЯНЫХ ПИ" татеЛ 8 И, ВЫПОЛНВНЬ 1 1 Г 2 Г)оЛЬ)ИЕЛ,НЬ 18 1 О)1 Ь 21) цевые канавки, заполненныетокопроводящей смазкой.3. Привод по п.2, о т л и ч 3 ю щ и Й с ятем, чтО, с цель)О исключения перемешива" ния смазочных материалов, межд кольце Выми канавками масляных питателеи итокопроводявей смазкой на поверхност;.Вращающихся и неподвижных деталей нзнесенг) барьерное покрь)тие