Как удалить подшипник с жесткого диска
Обновлено: 02.07.2024
В самом начале разработки жестких дисков, с целью обеспечения безопасного, быстрого, плавного и точного вращения мотор-шпинделя (ротора) HDD - использовались роликовые шарикоподшипники. В то время они обеспечивали удовлетворительное низкое трение и высокую надежность и были логичным решением с точки зрения цены, производительности и доступности.
Постепенно потребность в более высоких оборотах в минуту росла. Результатом было повышенное трение в подшипнике и тепловое расширение стальных шариков из-за высоких рабочих температур. Проблема перегрева подшипников была временно решена за счет использования тел качения из керамического материала, такого как нитрид кремния и диоксид циркония. Эти материалы имеют низкий коэффициент теплового расширения.
Постоянный спрос на увеличение емкости, т. е. плотности данных на пластинах, снижение высоты полета, при котором головки зависают над пластинами во время операций чтения/записи. Принцип работы подшипников качения основан на вращении тел качения вокруг оси вращения, при этом каждое тело качения (шарик) также вращается вокруг своей оси с разной скоростью.
Кроме того, подшипники качения очень чувствительны к загрязнениям, которые образуются в результате износа шариков качения во время работы. Эти проблемы привели к отклонениям от номинальной оси вращения шпинделя - осевому и радиальному выворотам. В ситуации, когда увеличение емкости HDD требовало уменьшения высоты полета, эти стрелочные переводы, особенно осевой, могли привести к контакту ферритов головок с пластинами. Далее из-за повышенных оборотов появился достаточно высокий уровень шума в результате вращения шариков в подшипнике.
Фото 1. Конфигурация двигателя жесткого диска с шариковыми подшипниками (слева) и жидкостным подшипником (справа)
Решение было найдено в жидкостных подшипниках. Корпуса роликов здесь заменены тонким слоем масла. Шпиндель (ротор) ГНБ вращается в подшипнике без контакта с корпусом подшипника. Этот принцип значительно уменьшил эффект стрелочного перевода, а так как нет контакта в подшипнике - эффект нагрева тоже.
Возможно, главное преимущество гидроподшипников заключается в том, что вращение шпинделя становится более стабильным при более высоких оборотах. Этот факт позволил еще больше увеличить скорость вращения шпинделя жестких дисков. Еще одним положительным эффектом применения гидроподшипника является значительное снижение уровня шума при работе ГНБ. Вращение шпинделя почти на всех современных жестких дисках обеспечивается гидроподшипниками.
К сожалению, внедрение гидроподшипников не устранило полностью все возможности отказов двигателя при работе ГНБ. В настоящее время самой большой проблемой в этой области является заедание шпинделя в корпусе подшипника. Чаще всего этот дефект возникает из-за ударов или падений HDD во время работы. Жесткие диски Seagate семейств 7200.11 и 7200.10 особенно подвержены этому типу неисправности.
HddSurgery, как компания, разрабатывающая инструменты и ноу-хау для восстановления данных, почти два года работала над решением проблемы двигателя шпинделя жесткого диска.
Первоначальная идея заключалась в обмене тарелками. Однако, поскольку пластины являются единственной незаменимой частью HDD с точки зрения восстановления данных, а также некоторыми другими техническими трудностями, с которыми мы столкнулись при разработке инструмента замены пластин, мы были вынуждены найти другой способ решения этой проблемы аварийного восстановления.
Решение было представлено нашим коллегам из DR в 2011 году. Наш инструмент для замены шпинделя жесткого диска Seagate 7200.10/.11 был совершенно новым подходом к заклинившему шпинделю.
С его помощью заклинивший узел жидкостного подшипника (состоящий из шпинделя и корпуса подшипника) извлекается из жесткого диска пациента и заменяется полностью исправным донорским жидкостным подшипником.
Важно отметить, что в течение всего процесса замены подшипников предотвращается любое перемещение пластин пациента жесткого диска относительно корпуса привода. Это означает, что исправный подшипник устанавливается на то же место, где был заклинивший.
Я попросил брата поделиться технологическими этапами этого полезного процесса и дать нам практическое руководство с помощью слайд-шоу. Если у вас есть опыт в этом, вы все равно можете просматривать картинки и получать удовольствие, так как в основном это разрушение жесткого диска! 🙂
Давайте посмотрим шаги!
<р>1. Вид сверху на жесткий диск: тема этого поста. (стикеры удалены)
Есть ли шанс вернуть мои сохраненные игры??
Примечание. В верхней части извлеченных вещей остается алюминиевая рама и крышка для последующего использования.
Есть ли мертвые жесткие диски? Выпускник Hackaday [Джереми Кук] показывает, как легко разобрать жесткий диск, чтобы очистить его содержимое. Самое сложное — это иметь терпение и инструменты, чтобы открутить все те винты, которые стоят между вами и сокровищем внутри.
Винты корпуса часто бывают типа Torx. У любого уважающего себя хакера, вероятно, уже есть один или два из них, но если вы находитесь на рынке, [Джереми] рекомендует хороший набор, который выглядит намного лучше, чем наш. Когда корпус открыт, вы можете найти редкоземельные магниты, подшипники и одну или несколько пластин.
Эти невероятно сильные магниты подходят для любых проектов. Приклейте пару из них к задней части красивого куска дерева, закрепите его на кухонной стене, и у вас есть блок для ножей. Держите пару на верстаке, чтобы временно намагнитить инструменты. Используйте их, чтобы создать звукосниматель для усиления гитары из коробки для сигар или пианино. Или подключите звукосниматель к небольшому динамику с усилителем и помашите им, как стетоскопом, рядом с электроникой, чтобы услышать их гудение. Что касается высвобождения магнитов, [Джереми] прибегнул к тому, чтобы зажать его в тисках и с помощью молотка и долота оторвать его от оборудования привода.
Вы, несомненно, видели часы, сделанные из старых жестких дисков, которые практически не пострадали. Многие производители, в том числе [Джереми], извлекают блестящие пластины, чтобы использовать их в качестве основы для циферблатов и гравировать цифры, вытравливать их или приклеивать. Из этих тарелок также получаются отличные перезвоны. Даже если вы просто повесите одну тарелку на палец и постучите по ней ногтем, получится очень красиво.
Если вам не нравятся простые мелодии, есть всевозможные звуковые проекты для разряженных жестких дисков.Как насчет того, чтобы сделать микрофон или динамики? Возможно, вам больше подойдет MIDI-контроллер с жестким диском или синтезатор. Говоря о синтезаторах, посмотрите, как [Джереми] после перерыва разбирает жесткий диск под приятные звуки.
< /p>
Функция двигателя заключается в том, чтобы вращать пластины со скоростью, соответствующей спецификации привода. Типичные скорости современных приводов составляют 5400, 7200, 10 000 и 15 000 об/мин. В зависимости от типа диска и приложения, для которого он используется. Серверы будут использовать быстрые диски, такие как SAS, работающие на 15 000, тогда как ноутбук начального уровня может работать на 5400.
Большинство двигателей используют схему обратной связи, поэтому контроллер «знает», когда привод работает с правильной скоростью, прежде чем перемещать головки над областью данных на пластинах. Одним из способов достижения этого является отправка приводом «сигнала синхронизации» или импульса каждый раз, когда двигатель совершает один оборот. Этот импульс принимается электроникой на плате контроллера, и скорость вращения рассчитывается в соответствии со временем между импульсами. Как только скорость находится в заданном диапазоне, непрерывная скорость поддерживается за счет точных настроек, отправляемых на двигатель.
Современные производители жестких дисков больше не используют стандартные шарикоподшипниковые узлы в подшипниках двигателей и вместо этого используют магнитную смазку. Этот тип подшипника более известен как гидродинамический подшипник (FDB). Поскольку смазка является магнитной, они обладают гораздо большей износостойкостью, поскольку смазка контактирует со всеми движущимися частями, а дополнительным преимуществом является то, что они работают значительно тише, чем старые приводы.
Восстановление данных с диска с проблемами двигателя возможно, но это наиболее специализированная работа в сфере восстановления данных. Обычно двигатели невозможно заменить без снятия пластин. В некоторых случаях мы удаляем пластины и вживляем их в другую оболочку привода с работающим мотором. В других случаях, когда выравнивание дисков настолько критично, что их невозможно снять, у нас есть специальное оборудование, которое может извлечь подшипник из двигателя и заменить его новым.
Симптомы заклинивания двигателя могут включать скрипящий шум при включении питания, но не вращение. Каждую неделю мы видим несколько дисков с такими симптомами, и шансы на выздоровление велики.
Читайте также: