Пример мехатронного устройства накопитель на гибком магнитном диске

В приспособлении для закрепления дисков при терморихтовании заготовки дисков помещают между алюминиевыми плитами. В каждом слое находится по 10 заготовок. Положение заготовки на плите определяется тремя штифтами, которые фиксируют заготовку по внутреннему диаметру. Они служат также для фиксации вложения следующей плиты. Основание и грузовая плита выполнены из чугуна. Грузовая плита обеспечивает требуемое давление, которое для верхней заготовки составляет 0,02-- 0,04 Мпа. Стойка имеет ушко, с помощью которого приспособление загружают в электрическую шахтную печь. Температура рабочего пространства и приспособления контролируется термопарами, установленными снаружи и внутри приспособления.

Контроль торцевых поверхностей дисков после терморихтования осуществляют с двух сторон бесконтактным (емкостным) методом. Заготовки дисков устанавливают на плоскость ступицы и закрепляют через кольцо прижимом с помощью гайки.

Осевое биение измеряют при равномерном вращении с частотой 0,2 об/c при фиксированном положении датчика на одной из концентрических окружностей. Непараллельность перемещения датчика по плоскости не должна превышать 0,001. Токарную обработку дисков проводят на станках повышенной точности в вакуумном патроне.

Основными частями патрона являются планшайба и корпус со сменным кольцом. Через отверстия его полость соединена с канавками, находящимися на торцевой поверхности планшайбы. Разность атмосферного давления воздуха и давления внутри планшайбы прижимает заготовку диска к выступам, удерживая диск на планшайбе за счет сил трения. Для съема диска полость планшайбы соединяют с окружающей атмосферой. Величина разряжения составляет 0,05 — 0,07 Па. Обточка наружного и внутреннего диаметров, а также фасок осуществляется при частоте вращения шпинделя от 700 до 900 об/ мин и подаче до 0,1 мм/об.

Подготовка поверхности диска перед нанесением покрытия заключается в очистке ее моющим раствором при температуре 55 — 65° С. В качестве подслоя применяют медь, которую наносят гальваническим способом.

Магнитное покрытие, нанесенное по медному подслою, обеспечивает малый ток записи, высокую амплитуду считываемого сигнала и практически бездефектное покрытие. Толщина медного подслоя составляет примерно 5 мкм. Чистота поверхности после нанесения медного подслоя ухудшается, и для ее восстановлении применяется полирование, при котором толщина подслоя уменьшается на 0,5 мкм.

Подслой и магнитное покрытие наносят электролитическим способом в приспособлении, которое обеспечивает подвод тока и вращение диска в гальванической ванне. Вращение диска обеспечивает равномерность осаждения покрытия.

Приспособление состоит из текстолитовой плиты, на которой установлены двигатель и понижающие редукторы. На валу редуктора насажена оправка с диском. Ток к диску подается от провода и втулки к оправе. Диск погружают в ванну на половину диаметра. Для получения равномерного магнитного поля устанавливают латунный экран. Погружение диска в ванну, подъем и перенос его из одной ванны в другую осуществляется с помощью тяг.

Статическое уравновешивание дисков производится после покрытия медью. Диск, плотно надетый на оправку устанавливают на раму-весы, которая призмами опирается на стойку. Весы уравновешиваются с помощью грузов. Раму стопорят на стойке штифом, который после установки диска вынимают. При наличии неуравновешенности рама отклоняется от горизонтального положения, что фиксируется стрелкой на шкале. При этом все вышеперечисленные операции выполняются автоматически. Окончательное полирование осуществляется на станке с вертикальным шпинделем. Обрабатываемый диск закрепляют в вакуумной планшайбе. При этом он прижимается к точной поверхности планшайбы. В качестве инструмента применяют полировальник, шарнирное крепление которого обеспечивает его самоустановку относительно поверхности диска.

Для предохранения магнитного носителя от механических и климатических воздействий на торцевые поверхности дисков могут наносить защитное покрытие. Раньше эту роль выполнял хром, сейчас используется тифлон. Последний позволяет сделать диск абсолютно не чувствительным ко всякого рода загрязнениям: жир, вода, пыль.

Произвольно выбранные диски подвергают испытаниям на сохраняемость записанной информации при длительной работе в режиме считывания. Контрольные измерения параметров воспроизводимых сигналов осуществляют с помощью осциллографа.

Климатические испытания проводят при повышенной (+50° С) и пониженной (— 50° С) температурах, а механические при вибрационных и ударных нагрузках.

После каждого испытания диски подвергают визуальному осмотру с проверкой параметров считываемой информации.

Взаимозаменяемость выбранных НГМД проверяют на нескольких накопителях, на которые последовательно устанавливают один и тот же диск. При этом информация, записанная на дискетах, должна без сбоев воспроизводится на всех накопителях. Иногда после проведения всех вышеперечисленных операций по сборке и проверке дисков некоторые фирмы в качестве дополнительной услуги также форматируют накопители на гибких магнитных дисках, то есть разбивают их на дорожки и сектора, чтобы освободить от этой процедуры пользователя, однако последнее не обязательно, так как требования к форматированию у различных пользователей часто разнятся, поэтому солидные компании предпочитают предоставлять выбор способа форматирования покупателю, а не проводят его заранее.

 

 

 

II. Деятельность предприятия  как субъекта экономики 

 

1. Конъюнктура рынка накопителей на гибких магнитных дисках

 

Сегодня на международном компьютерном рынке наблюдается следующая ситуация. НГМД полностью вытеснили еще достаточно популярные несколько лет назад НМЛ (накопители на магнитных лентах) , перфокарты же совсем ушли в небытие. Еще существуют НМБ (накопители на магнитных барабанах) , однако их позиции с приходом лазерных дисков быстро сдаются. Обоим явлениям есть несколько причин, которые возникли под действием НТР, ускоряющей развитие компьютерной индустрии.

Появившись самыми первыми перфокарты сначала были великим достижением человеческой мысли, так как позволяли хранить и вводить информацию в ЭВМ, то есть играли роль первого запоминающего устройства, однако вскоре программистами были осознаны все неудобства с ними связанные.

Так называемая набивка перфокарт была крайне затруднительна, так как требовала знание машинного языка, кроме того, неверно набранную карточку приходилось набивать заново, потому что заклеить дырку не представлялось возможным. С ЭВМ могли обращаться лишь профессионалы, что делало машину дорогостоящей (особенно программное обеспечение, писавшееся под каждый компьютер отдельно) , а также непригодной для решения широкого круга задач.

Считывание информации шло очень долго, были частые сбои. Под хранение перфокарт отводились целые библиотеки. По этим причинам вскоре появившиеся НМЛ, прототипом которых служили небезызвестные кассеты практически моментально вытеснили с ранка запоминающих устройств своих менее удобных конкурентов. Однако и накопителей на магнитных лентах были свои узкие места.

Первой слабой их стороной был последовательный доступ к информации, что явилось неминуемым следствием, сворачивания запоминающей поверхности в бабины, а следовательно невозможности доступа одновременно ко всем ее местам. Несмотря на большую их емкость, данное неудобство было настолько значительно, что сглаживало все их преимущества. Действительно, для загрузки программы приходилось буквально ощупью искать на кассете начало загрузочного файла, осложнены были внутрипрограммные обращения. Кроме того, постоянная деформация запоминающей поверхности НМЛ сказывалась не лучшим образом на надежности записи.

Поэтому открытые практически одновременно с НМЛ накопители на магнитных барабанах незамедлительно заняли достойное место в больших ЭВМ. Их основными преимуществами по сравнению с накопителями на магнитных лентах были: гораздо большая емкость, возможность параллельного доступа к информации. Они дали толчок развитию больших и средних ЭВМ.

Но все вышеперечисленные средства хранения информации сильно уступали, сравнительно недавно открытым накопителям на магнитных дисках. Так, НМБ уступают им громоздкостью, надежностью, большей стоимостью единицы информации. Таким образом, фирмы, производящие накопители на магнитных дисках, разорили заводы, выпускающие устаревшие виды продукции.

Итак, рассмотрим внимательно накопители на гибких магнитных дисках, оставляя в стороне жесткие магнитные диски, или винчестеры. В настоящий момент на Российском рынке сложилась следующая обстановка: основной оборот НГМД сосредоточен в городах федерального значения (в первую очередь в Москве) . На многообещающий, но весьма молодой рынок пока вышло не очень большое количество серьезных западных фирм. Среди них выделяются такие гиганты, как Verbatim, известная во всем мире своими дискетами, лазерными и оптическими дисками, TDK, производящая также аудио и видео, кассеты и другое оборудование, Basf, Maxell, 3M, встречаются диски Sony и Polaroid, оборот же других компаний весьма незначителен.

В свою очередь фирменные дискеты дороги, а также их цену поднимают ввозные таможенные пошлины, поэтому они не всегда доступны простым владельцам ЭВМ, встречаются подделки под эти товары, кроме того, еще не преодолена неуверенность мировых гигантов в стабильности РФ, поэтому все вышесказанное мешает полному освоению ими нашего рынка.

Отечественных фирм в данной отрасли нет. Попытки делались, однако технологическое отставание страны в компьютеростроении не позволило проектам успешно реализоваться, ведь они были рассчитаны на советские компьютеры, серии ЕС и другие, существенно уступавшие западным по всем главным характеристикам им в некоторых случаях являвшихся просто неудачными копиями с IBM-совместимых. К сожалению, данные условия изначально обрекали отечественных производителей.

Недавно наш рынок наводнился дешевыми тайваньскими дискетами (тайваньские технологические) . Часто встречаются диски, где страна-производитель вообще не указана, однако все они не могут составить серьезную конкуренцию из-за своего низкого качества.

С другой стороны, развертывающаяся деятельность фирм по продаже программных продуктов требует недорогих, но относительно надежных, удобных для транспортировки дискет. Того же хотят и владельцы недорогих домашних компьютеров, которых, если не учитывать офисные машины, подавляющее большинство.

Лазерные же и оптические диски, несмотря на пророчимый им бум, встречаются пока лишь в единичных экземплярах, так как чрезвычайно большая стоимость дисководов для них, да и самих дисков не позволило им получить широкое распространение.

Таким образом, исследование рынка показало, что сегодня и в перспективе имеется весьма благоприятная ситуация для развития производства НГМД размером 3,5 дюйма и емкостью 1,44 Мбайта, так как они полностью отвечают предъявляемым требованиям. То есть на российском рынке компьютеров и оргтехники существует ниша для рассматриваемого товара.

 

 

Заключение

  

Одной из главных проблем, связанных с использованием дискет, является их недолговечность. Магнитный диск может относительно легко размагнититься от воздействия металлических намагниченных поверхностей, природных магнитов, электромагнитных полей вблизи высокочастотных приборов, что делает хранение информации на дискетах достаточно ненадёжным: даже однократная перевозка дискеты с информацией в общественном транспорте на электрическом ходу (троллейбус, трамвай, метрополитен) может привести к потере информации на дискете.

В настоящее время массовое использование дискет практически прекращено. С 2010 года выпускается большое количество материнских плат для настольных персональных компьютеров, которые вообще не содержат разъёма для подключения дисковода. Из ноутбуков встроенные дисководы полностью исчезли ещё несколькими годами ранее.

Электронные ключи при работе с системами «Банк-клиент», обеспечивающие электронную цифровую подпись документа, ранее распространявшиеся на дискетах, всё чаще выпускаются в виде флэшки с функцией биометрической защиты.

При установке драйверов для оборудования (например, RAID-массива) во время установки современных ОС семейства MS Windows (Windows Vista, Windows Server 2008 R2, Windows 7) также может применяться флэш-накопитель.

В случае отсутствия дисководов, подключаемых в соответствующий «классический» интерфейсный разъём на материнской плате, можно воспользоваться внешним устройством, имеющим USB- или SCSI-интерфейс.