Очумелые ручки-3

или Терминатор возвращается

Доброго времени суток, уважаемые читатели. Сегодня я продолжу тему Терминаторов на ваших рабочих столах. Нет, речь идёт вовсе не об обоях и даже не о звуковой схеме "по мотивам".

В первых "Очумелых ручках" (№40/2000) я собирал подделку под Heat Terminator для охлаждения внутреннего жёсткого диска в 5,25-дюймовом отсеке, который нашёл в интернет-магазине. Во втором материале серии (№2/2002) речь шла об "утихомиривании" практически любого десктопного жёсткого диска или CD-ROMa на его рабочем месте в 3,5-дюймовом отсеке. Логичным продолжением цикла статей мне видится разработка схемы внешнего устройства для хранения и эксплуатации жёсткого диска (далее ласково - Железного Терминатора, или ЖТ).

Вы можете возразить, что эта проблема не стоит выеденного яйца, поскольку в розничной продаже существует масса устройств для выполнения этой функции. Но я по роду работы столкнулся с необходимостью разработки оригинальной конструкции ЖТ, которая отвечала бы одновременно всем моим требованиям. Их я могу назвать оригинальными, поскольку считаю, что немалая часть не только системных администраторов, но и пользователей вообще предъявит к ЖТ, как минимум, те же требования.

Вводная

На новом рабочем месте я несколько стеснён (и это мягко сказано) в рабочем пространстве. Системный блок пришлось переместить под стол, на ковролин (хорошо собирающая заряды статического электричества вещь). А часто приходится приносить от пользователей жёсткие диски форм-фактора 3,5 дюйма для каких-либо операций. Иногда коротких, иногда многосуточных. Всё это время я либо работаю за столом (следовательно, иногда болтаю ногами под ним), либо ухожу и оставляю диски без присмотра, а ведь винчестер болтается на шлейфах в непосредственной близости от корпуса. Если моя нога случайно ударит дополнительный винчестер так, что он влетит в открытый корпус основного блока, беды не миновать как винчестеру, так и самому блоку. То же относится к швабре и пылесосу уборщицы, если я оставляю процесс на ночь или на выходные.

Помимо этого, длительная работа жёсткого диска приводит к его перегреву со всеми вытекающими последствиями: преждевременному старению и увеличению вероятности спонтанного выхода из строя. А ведь может так случиться, что я буду вынужден отлучиться внезапно и надолго (уехал на обед/домой/застрял по дороге в автокатастрофе/попал на кладбище).

Незакреплённый жёсткий диск (особенно старый, а также двух- или трёхпластинчатый) страдает от собственных вибраций по нагрузке на механическую подсистему. Ещё больше он страдает в корпусе от близкого соседства с другим винчестером, когда их вибрации начинают резонировать, появляются гармоники. За примерами далеко ходить не надо, статьи Макса Курмаза на эту тему были уже здесь, в "КВ". Последствия - такие же, как и абзацем выше.

Подытоживая, конкретизируем список требований:

хорошее охлаждение жёсткого диска должно обеспечиваться не только механическим контактом диска с корпусом ЖТ, но и принудительным продувом через корпус внешнего воздуха. Опционально, ЖТ не должен мешать установке снизу винчестера дополнительных кулеров (хотя я сам являюсь противником их использования);
хорошая защищённость жёсткого диска, находящегося внутри, должна обеспечиваться прочным корпусом, устойчивым к посторонним ударам и, по возможности, химическим агентам (осадков типа пролитой при поливке цветов воды или мокрой швабры уборщицы);
отсутствие склонности ЖТ падать внутрь открытого корпуса должно обеспечиваться механической устойчивостью как в продольном, так и в поперечном направлении. Для этого большой вес (как минимум, раз в 10 больше веса винчестера) должен дополняться наличием негнущихся лап в передней и боковых плоскостях устройства;
лёгкость монтажа жёсткого диска при сохранении наибольшей площади теплового контакта между его корпусом и составными частями ЖТ;
опциональная возможность закрепления внутри ЖТ устройства контроля оборотов вентилятора;
способность работать круглосуточно длительный период времени без вмешательства оператора.

Описание изготовления

В качестве материала для корпуса была выбрана сталь толщиной 2 мм как разумный компромисс между жёсткостью системы на изгиб (пригодится для определения зазоров при изготовлении) и общим весом устройства (который получился и так немаленьким). Формой, наиболее удобной в промышленном изготовлении, была выбрана аэротруба квадратного сечения с вентилятором спереди. Для удобства монтажа вентилятора или его замены передняя крышка должна быть съёмной и допускающей монтаж вентиляторов различной толщины. Задние части трубы подгибаются к центру под углом, чтобы создать сопротивление прохода потоку.

Поскольку достаточно дешёвые 120-мм вентиляторы являются сбалансированными по отношению скорость потока/шум, был как вариант выбран 120-мм бесцветный вентилятор производства Titan на 2 подшипниках скольжения со скоростью 1250 оборотов в минуту на номинальном напряжении 12В (мощность 0,11 Вт) с автостопом при заклинивании. Он позволяет как быть подсвеченным любым светодиодом в торец, так и сам отсвечивает лампу полого катода, буде она положена внутрь устройства.

Для крепления жёсткого диска внутри была выбрана система салазочного типа на швеллерах. Большие швеллеры привариваются внутри к стенкам ЖТ, малые швеллеры стандартными винтами крепятся к боковым стенкам жёсткого диска, ездят внутри больших и соединяются между собой ручкой для извлечения. Ручка (стержень, соединяющий малые швеллеры) обладает переменной длиной, позволяющей компенсировать недочёты изготовления.

К низу корпуса крепятся лапы из малого швеллера, выступающие за пределы корпуса на 7 см, что позволит корпусу не опрокидываться и утяжеляют его, дополнительно перенося немного вниз центр тяжести.

Была составлена выкройка и установкой плазменной резки вырезаны заготовки для верхнего и нижнего блоков. Затем на листогибе заготовки были согнуты, заготовки и швеллеры сварены между собой точечной сваркой с шагом 50 мм.

В полученной конструкции были просверлены отверстия для крепления жёсткого диска, вентилятора и вентиляторной крышки. В последних была нарезана классическая резьба М6 под винт не в потай.

Сборка и тестирование

В вентиляторную крышку был закреплён закупленный предварительно вентилятор. Провод был соединён со входом механического контроллера оборотов производства Titan (диапазон изменения напряжения от 5 до 12В, максимальная мощность нагрузки 0,5 Вт), корпус которого был намертво закреплён в специально вырезанном сзади отверстии. На тестовый жёсткий диск ST380015AS были прикручены малые швеллеры и соединены ручкой.

Стандартным кабелем тестовый винчестер был подсоединён к системному блоку. Питание на вентилятор и винчестер было подано от специального кабеля-разветвителя: один из концов получает стандартное питание от винчестерного разъёма БП (который у нас отчего-то любят неправильно называть Молексом), второй снабжает питанием сам винчестер, а третий подаёт 12В и "0" на вход контроллера оборотов вентилятора.

На тестовой системе (32-бит Windows XP) на AMD Athlon X2-3800/2048 DDR2/ASUS M2N-MX/ST3250820AS/InWinC720 со всеми установленными драйверами запускались всевозможные тесты контроллеров и поверхности из SiSoftware Sandra 2007 (Windows, Engineer Edition), Victoria 4.3 (DOS), MHDD 2.9(DOS), BAPCo Sysmark 2004 (Windows). Результат: температура (по утилитам мониторинга SMART и по показаниям термометра, комплектующего тестер ЕТ-838) не повысилась выше 26 градусов. А в помещении температура колебалась от 21 до 25 градусов Цельсия. Для сравнения, температура основного жёсткого диска (одна пластина), размещённого в стандартном баскете корпуса InWin C 720, поднялась уже через 10 минут до 41 градуса (верхняя планка беспроблемной работы) при условии отсутствия принудительного внешнего продува - и это при снятой крышке!

Шум жёсткого диска не измерялся (нечем), шум вентилятора (обороты выставлены на максимум, напряжение 11,8 В) на фоне шума винчестера не определялся. Тестирование длилось 5 дней, жёсткий диск не отключался, обращения к нему не останавливались (на ночь запускался BAT-файл, копировавший 100-Гб папку с винчестера системного блока на тестовый и тут же её удалявший).

Были выявлены следующие недостатки первоначальной конструкции:

неидеальный механический контакт малых швеллеров с боковыми плоскостями жёсткого диска может быть причиной недостаточного теплообмена диска с шасси;
конструкция неудобна в переноске;
внешний вид не эстетичен.

Для исправления недостатков были произведены следующие действия:

по центру верхней части корпуса на болтах была прикреплена ручка для переноски. Её пришлось обернуть теплоизолятором, используемым для сантехнических труб (туболит 19\35), и закрепить его стандартными нейлоновыми стяжками, чтобы края не резали руки;
конструкция окрашена (порошковое напыление, 1 проход, 300 микрон). Передняя плоскость вентиляторного отсека снабжена моддинговым грилем (производства Дед Шаркун [Sharcoon Enterprises], серия "каунтер-страйк" [CS]) для эстетики;
с плоскостей малых швеллеров, находящихся в непосредственном контакте с боковыми плоскостями жёсткого диска, краска может быть снята и плоскости могут быть отполированы. Но и у покрашенных малых швеллеров на просвет очень больших зазоров с боковой плоскостью винчестера обнаружено не было. Если жёсткий диск планируется вставлять надолго, неплохо бы на эти плоскости наносить пару капель традиционной термопасты КПТ-8 перед закреплением диска.

В результате я получил ЖТ, полностью удовлетворяющего выставленным во вводной части требованиям. ЖТ технологичен, обладает гигантским моддинговым потенциалом и привлекательным внешним видом. ЖТ может быть поставлен на поток в мелкосерийное производство буквально за несколько дней. Настоящий Терминатор.

Комментарии и дополнения приветствуются на моей почте.

Всегда ваш,
дядюшка хардовик Mexicanetz Express,
crowngold.narod.ru