基于被動抗震原理的新型微氣囊抗震移動硬盤

文/郭銳利

移動硬盤屬于高精密移動存儲設(shè)備，其體積比較小，并且信息存儲量比較大，存儲的速度比較快，備受用戶喜歡。但是目前使用較廣的移動硬盤并沒有抗沖擊能力，在使用過程中會不慎跌落損壞，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。以此，研究新型微氣囊抗震移動硬盤具有重要的意義。

1 微氣囊的抗震組件

現(xiàn)代微氣囊在加工過程中是通過氣針實現(xiàn)熱硅膠充氣實現(xiàn)的，此方法通過操作人員工作經(jīng)驗保證微氣囊的形狀和大小，無法對尺寸和形狀控制，那么導(dǎo)致廢品率得到了提高。本文中設(shè)計微氣囊加工方法能夠解決上述問題，通過模具加工微氣囊，此方法能夠控制微氣囊的幾何尺寸與形狀，使廢品率降低。圖1為氣針充氣加工微氣囊的方法。

此方法就是通過相互對稱上模與下模實現(xiàn)，上下模內(nèi)部相對位置開空腔，在空腔一端和氣針通道相互連接，整體模體內(nèi)部在上下模閉合的時候能夠創(chuàng)建成為完整空腔，其中還具備連通空腔的氣針通道，氣針通道連接外部。加工方法為：

（1）使上下模分來，氣針通過氣針通道伸入到上下模構(gòu)成空腔中，通過送料鉗能夠?qū)峁枘z利用另一側(cè)到空腔中傳輸，并且在熱硅膠中刺入氣針。

（2）將上下模閉合，并且使送料鉗通過模具中退出。

（3）通過氣針充氣熱硅膠，熱硅膠內(nèi)部充氣完成之后將氣針利用圓形通道推出到模具。

（4）冷卻熱硅膠之后構(gòu)成微氣囊。

2 抗震移動硬盤的減震支架

移動硬盤使用懸掛式，硬盤體懸空在殼體中間的位置，不和外殼接觸。硬盤體的上下左右四個面利用支架連接減震裝置，使受到各個方面碰撞沖擊過程中能夠降低沖擊，使工作正常?？拐鹩脖P橫向支架詳見圖2，其中的橫向支架左右都實現(xiàn)了減震裝置相互連接插桿的設(shè)置，其中一端能夠?qū)τ脖P進(jìn)行固定，在設(shè)計過程中為螺母；使另外一端突起，從而相互結(jié)合開展設(shè)計。在支架中將硬盤插入之后，左插桿就會擰入螺栓，對硬盤進(jìn)行固定。左插桿設(shè)計圓環(huán)柱體，為了使材料得到有效的節(jié)約，實現(xiàn)殘缺型柱體的設(shè)計，支架中上下都具有對稱突起連接縱向支架。

縱向支架上部實現(xiàn)鉤形的設(shè)計，方便在支架中實現(xiàn)硬盤的安裝。下部實現(xiàn)螺栓設(shè)計，和減震裝置相互結(jié)合能夠加強固定。左右設(shè)計螺栓結(jié)構(gòu)，和橫向支架相互連接，在直角處實現(xiàn)加強筋的設(shè)計。圖3為縱橫支架的裝配結(jié)構(gòu)。

3 抗震移動硬盤的外殼

在抗震移動硬盤外殼設(shè)計過程中，重點就是縮小體積，外殼美觀。下外殼中四個方向能夠有效設(shè)計連接減震的裝置結(jié)構(gòu)，將連接槽設(shè)計到側(cè)面，并且插入減震裝置。將四個圓環(huán)在底部進(jìn)行設(shè)計，和減震裝置進(jìn)行設(shè)計，連接外殼和插座。外殼底部左右實現(xiàn)位置的設(shè)計，并且和外殼螺栓插口相互連接，右側(cè)實現(xiàn)硬盤電路板的設(shè)置，實現(xiàn)卡緊裝置安裝。

圖1：氣針充氣加工微氣囊的方法

硬盤上外殼的底面和下外殼相同的位置中實現(xiàn)四個圓環(huán)設(shè)計，并且連接減震裝置，將螺栓連接桿設(shè)置到左右側(cè)，還要設(shè)置加強筋與加強板。圖4為微氣囊抗震移動硬盤的照片。

4 硬盤的實驗

在移動硬盤到地面跌落過程中，觸地的時間與損壞的程度關(guān)系著移動硬盤體變形，變形能大小能夠?qū)σ苿佑脖P接觸地面時間盤體沖擊應(yīng)變值進(jìn)行測量和確定，以此對本文分析硬盤進(jìn)行測試。制作和微氣囊抗震移動硬盤質(zhì)量、尺寸、外形大小相同的鋁質(zhì)移動硬盤體模型。利用實驗裝置測試抗震移動硬盤和普通移動硬盤的跌落，圖5為2.5m時候的試驗曲線。通過實驗結(jié)果表示，撞擊過程中的移動硬盤體沖擊應(yīng)變值在跌落高度增加過程中增加，微氣囊抗震移動硬盤的沖擊應(yīng)變值比普通移動硬盤要低。以此表示，微氣囊抗震移動硬盤的抗震效果良好。

5 結(jié)束語

本文對基于被動抗震原理的微氣囊抗震移動硬盤進(jìn)行了分析，實現(xiàn)測量移動硬盤跌落應(yīng)變實驗裝置，并且實現(xiàn)了普通移動硬盤與微氣囊抗沖擊移動硬盤實驗實現(xiàn)跌落應(yīng)變對比實驗。通過實驗結(jié)果表示，微氣囊抗沖擊移動硬盤抗沖擊性能比普通移動硬盤要優(yōu)，在2.5m高度的時候，微氣囊抗震移動硬盤自由落下和地面撞擊時候的沖擊變形只是普通移動硬盤從1m跌落的變形能。

圖3：縱橫支架的裝配結(jié)構(gòu)

圖4：微氣囊抗震移動硬盤的照片