Dvostepeni mehanički oscilator (ili oscilator sa dva stepena slobode) je, kao vrsta uređaja, gravitaciona mašina i sastoji se iz samo 2 dela: klatna i poluge. Interakcija dvostepene oscilacije umnožava ulaznu energiju podesnu za vršenje korisnog rada (mehanički čekić, presa, pumpa, prenos, elektrogenerator...).
безоквира|центар|Dvostepeni mehanički oscilator akademika Veljka Milkovića|400x400п
Tvorac, pronalazač i konstruktor dvostepenog mehaničkog oscilatora i autor objavljenih patenata je akademik Veljko Milković, međunarodno nagrađivan srpski istraživač i pronalazač, čija je sfera interesovanja prošlost, ekološke inovacije i nove ekološki čiste tehnologije. Tokom svoje vrlo uspešne istraživačke karijere akademik Milković je osmislio 114 izuma i odobreno mu je 29 patenata, od kojih su neki u upotrebi već godinama.
Princip rada
Poluga sa fizičkim klatnom kao jednostavna mašina Mehanički čekić sa fizičkim klatnom je originalni uređaj - mašina, koja oscilovanje fizičkog klatna, okačenog na kraju jednog od krakova dvokrake poluge, pretvara u oscilovanje tega na kraju drugog kraka iste poluge. Osa rotacije, osovina fizičkog klatna paralelna je osi rotacije, osovini poluge. Ležište osovine poluge vezano je za podlogu preko nosača. Osovina fizičkog klatna oscilira gore - dole, pošto se klatno izvede iz ravnotežnog položaja. Usled toga oscilira i teg koji se nalazi na kraju drugog kraka poluge. Кrak koji pripada fizičkom klatnu podiže se prilikom svakog otklona fizičkog klatna od ravnotežnog položaja, jer se tada težina tega klatna smanjuje, a isti krak poluge se spušta kada je položaj fizičkog klatna blizak ravnotežnom položaju i tako naizmenično. Period oscilovanja poluge i tega koji se na njoj nalazi dvostruko je kraći od perioda oscilovanja fizičkog klatna i tega klatna. центар|безоквира|400x400п Na slici 1. trougao predstavlja oslonac za dvokraku polugu. Mali kružići su osovine. Na jednoj osovini osciluje poluga, a na drugoj fizičko klatno. Na desnom kraku poluge je učvršćena osovina na kojoj osciluje fizičko klatno, a na levom kraku je pričvršćen teg koji osciluje zajedno sa polugom. Čim se fizičko klatno izvede iz ravnotežnog položaja i pusti da osciluje, počne da osciluje i poluga. центар|безоквира|358x358пиксел|Slika 1.
Poreklo energije na bazi razlike potencijala Energija se ostvaruje zahvaljujući razlici potencijala kod postojećih uređaja. Tako potrošači električne energije koriste razliku potencijala između plusa i minusa (jednosmerna struja) i nule i faze kod naizmenične struje. Svi toplotni ili termički motori zahvaljujući većoj temperaturi i pritisku od ambijenta ostvaruju koristan rad. Vodenice i hidroelektrane koriste visinsku razliku vodotoka... Isto važi i za dvostepeni mehanički oscilator. алт=Slika 2|центар|безоквира|300x300п Кako postoji razlika potencijala (slika 2.) između bestežinskog stanja (1) i kulminacije sile (2) pri oscilovanju klatna, isto se događa i sa centrifugalnom silom koja je ravna nuli u gornjoj poziciji, a kulminira u donjoj pri maksimalnoj brzini. Fizičko klatno koristi se kao prvostepeni oscilator u sistemu sa polugom.
Patenti i primena Akademik Veljko Milković ima 26 patenata usko vezanih za mogućnosti praktične primene dvostepenog mehaničkog oscilatora. Među ovim patentima se nalaze i merni instrumenti namenjeni merenju efikasnosti ovog mehanizma, kao i direktna primena kod mehaničkih presa, crpnih pumpi, generatora električne energije, itd. U nastavku je lista ovih patenata:
Ručna pumpa sa klatnom - Patent -{YU 49002 B - P-577/99}- Lepeza sa klatnom - Patent -{YU 348 MP - MP-32/00}- Elektrogenerator sa klatnom i magnetnim odbojnicima - Patent YU -{313 MP - MP-37/00}- Mehanički čekić sa podesivim tegom klatna - Patent -{YU 343 MP - MP-60/00}- Elektrogenerator sa pogonom na vetar i gravitacioni potencijal - Patent -{YU 330 MP - MP-63/00}- Presa sa klatnom i magnetima - Patent -{YU 375 MP - MP-14/01}- Klipna pumpa za vodu sa klatnom i elektromagnetima - Patent -{YU 361 MP - MP-23/01}- Elektrogenerator sa elastičnom drškom klatna - Patent -{YU 371 MP - MP-33/01}- Vetrogenerator sa dvokrakom polugom i vetrenim kolom koje ima ekscentričnu masu - Patent -{YU 384 MP - MP-4/01}- Instrument za upoređenje količine rada koje stvara klatnokada kinetičku energiju predaje na radno telo direktno udarcem svoje mase i indirektno preko dvostrane poluge - Patent -{YU 439 MP - MP-106/01}- Naprava za proizvodnju energije iz gravitacionog potencijala sa instrumentima za merenje efikasnosti - Patent -{YU 49463 B - P-087/02}- Naprava za proizvodnju energije iz gravitacionog potencijala i centrifugalne sile sa instrumentima za merenje efikasnosti - Patent -{YU 460 MP - MP-30/02}- Klipna pumpa sa elektromotornim pogonom i ekscentrom - Patent -{YU 514 MP - MP-65/02}- Cediljka sa dvokrakom polugom i klatnom koje osciluje prinudno - Patent -{YU 495 MP - MP-78/02}- Uređaj za ispitivanje oscilacija sklopa dvokrake poluge i klatna u zavisnosti od mesta delovanja impulsne sile - Patent -{YU 500 MP - MP-80/02}- Ručna pumpa za vodu sa klatnom - Patent -{YU 529 MP - MP-90/02}- Mehanička igračka sa klatnom i tri oscilujuće poluge - Patent -{YU 489 MP - MP-98/02}- Instrument za uporedno ispitivanje jednostepenih i dvostepenih oscilacija - Patent -{YU 652 MP - MP-27/04}- Instrument za ispitivanje oscilacija sa lisnatom oprugom, klatnima sa tegovima i krilima - Patent -{RS 50098 B - P-2005/0028}- Instrument za ispitivanje uticaja mase dvostrane poluge na njene oscilacije kada je povezana sa klatnom u dvostepeni oscilator - Patent -{RS 50180 B - P-2006/0094}- Generator električne energije sa klatnom i magacinom - Patent -{RS 49959 B - P-2006/0165}- Mehanički čekić sa klatnom i permanentnim magnetima - Patent -{RS 1420 U1 - MP-2014/0036}- Oscilatorni mehanizam sa dvokrakom polugom i tegom klatna okačenim na elastične trake - Patent -{RS 1421 U1 - MP-2014/0037}- Uređaj za istraživanje uticaja težine klatna na oscilacije dvostepenog oscilatora koji se sastoji od dvostrane poluge i klatna - Patent -{RS 20070506 (A)}-
Teorijske i matematičke postavke Dvostepeni mehanički oscilator kao jednostavan mehanizam ostvaruje nove mehaničke efekte i predstavlja čist izvor mehaničke energije. Od nastanka samog koncepta su urađeni mnogobrojni naučno-istraživački radovi koji se bave ovim uređajem i dokazivanjem njegove superefikasnosti uz upotrebu matematičkih modela i precizno pojašnjavanje efekata koje ovaj uređaj prozvodi. U nastavku je lista objavljenih radova koje su objavili renomirani univerzitetski profesori, inženjeri, entuzijasti, itd.
Fizika energetskog sistema klatno-poluga: Sažetak saznanja - Jovan Marjanović, dipl.inž elektrotehnike Tajna slobodne energije klatna - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Teorija gravitacionih mašina - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Ključevi za razumevanje gravitacionih mašina Veljka Milkovića - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Problemi kod mehaničke povratne sprege i moguća rešenja za dvostepeni oscilator Veljka Milkovića - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Dvostepeni oscilator g. Milkovića kao parametrički oscilator - Aleksandar B. Slavković Dvostepeni i trostepeni oscilator kao kompresor - dr Zoran Marković Fizika dvostepenog oscilatora sa klatnom - prof. dr -{Colin Gauld}- Višak energije u radu sistema klatna i dvokrake poluge - prof. Nebojša Simin, diplomirani fizičar Slobodna mehanička energija mašine sa oscilatornim sistemom klatna i poluge - prof. Nebojša Simin, diplomirani fizičar Na tragu energetskog suficita kod dvostepenog mehaničkog oscilatora Veljka Milkovića - Ljubo Panić, dipl. inž. astrofizike Analiza uticaja centrifugalne sile u radu dvostepenog mehaničkog oscilatora Veljka Milkovića - Jovan Bebić, M.Sc. Česti problemi sa matematičkim modelima i Lagranžeovim jednačinama za dvostepeni oscilator Veljka Milkovića - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Modelovanje i simulacija mehaničkog oscilatora sa dva stepena slobode - Bojan Petković, dipl. inž tehnologije Oscilovanje poluge izazvano klaćenjem klatna - akademik prof. Bratislav Tošić
Merenja i eksperimenti Od nastanka koncepta do današnjih dana su urađena mnogobrojna merenja u naučnim i stručnim ustanovama, kao i od strane entuzijasta. U tom smislu su date i preporuke za izradu dvostepenog mehaničkog oscilatora i šširom sveta mnogi entuzijasti istražuju dvostepeni mehanički osvilator. U nastavku je lista preporuka za izradu ovog uređaja, kao i objavljeni rezultati merenja efikasnosti.
Preporuke za konstrukciju i merenje dvostepenog mehaničkog oscilatora Veljka Milkovića - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Određivanje ulaza/izlaza MK5 korišćenjem senzora pritiska - -{Ronald Pugh}- (Kanada) Rejmond Head-ov dokaz viška energije kod dvostepenog mehaničkog oscilatora Veljka Milkovića - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Preporuke za merenje efikasnosti dvostepenog mehaničkog oscilatora Veljka Milkovića - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Precizno merenje uložene energije i energije dobijene na izlazu kod dvostepenog mehaničkog oscilatora Veljka Milkovića - Jovan Bebić, diplomirani fizičar Proračun energetskog suficita dvostepenog mehaničkog oscilatora u eksperimentu sa ručnim dinamo lampama - Jovan Bebić, diplomirani fizičar Merenje odnosa izlazne i ulazne energije dvostepenog mehaničkog oscilatora Veljka Milkovića - Jovan Bebić, diplomirani fizičar Rekalkulacija izlazne energije koju je izmerio Jovan Bebić - Jovan Marjanović, dipl. inž elektrotehnike Zvanično elektro merenje u saradnji sa Institutom za energetiku, elektroniku i telekomunikacije iz Novog Sada
Naučno istraživački i stručni radovi Sa početkom 21. veka širom sveta su počela testiranja I istraživanja primene dvostepenog mehaničkog oscilatora, što potvrđuju brojni naučno-istraživački radovi objavljeni u minuloj deceniji.
-{Pendulum driven water pump}- (Pumpa za vodu sa klatnom) - -{Rahul Srivastava, Arshad Habib, Mohd Aquib, Ramjeet Prasad, Rahul Kumar Singh - Department of Mechanical Engineering, Buddha Institute of Technology, Gorakhpur, Uttar Pradesh, India (2022)}- -{Modeling, simulation and analysis of a variable-length pendulum water pump}- (Modelovanje, simulacija i analiza pumpe za vodu sa klatnom varijabilne dužine) - -{Godiya Yakubu, Paweł Olejnik, Jan Awrejcewicz - Department of Automation, Biomechanics and Mechatronics, Faculty of Mechanical Engineering, Lodz University of Technology, Poland (2021)}- -{Study and design of pendulum assisted hand water pump}- (Proučavanje i projektovanje ručne pumpe za vodu pomoću klatna) - -{Rejsha Khoteja, Sandhya Mishra, Sarad Niraula, Kshitij Kunwar, Nirajan Ghimire, Krishna Prasad Shrestha, Pratisthit Lal Shrestha - Department of Mechanical Engineering, Kathmandu University Dhulikhel, Nepal (2021)}- -{Power Generation by Means of Pendulum and Solar Energy}- (Proizvodnja električne energije pomoću klatna i sunčeve energije) - -{Deepak A R, Bharath A V, Dalton Rohil C R, Mandev Rajbanshi, Nirajan Ghimire - Bangalore Technological Institute/ VTU, India (2020)}--{Design and mathematical modelling of pendulum based hand pump}- (Dizajn i matematičko modelovanje pumpe sa klatnom) - -{Shubham Kumar, Moshin Alam, Satya Prakash Singh, Mohit Kuntal, mr. Jiyaul Mustafa - School of mechanical engineering, Galgotias University, Greater Noida, India (2020)}- -{Fabrication of pendulum machine for generation of electricity through oscillation motion}- (Izrada klatna za proizvodnju električne energije oscilacionim kretanjem) - -{Dhawal Bodhankar, Ankit Chauvhan, Santosh Rahangadale, Gaurav Uprikar, Sangram Deshmukh, prof. Swapnil Choudhary - Wainganga College of Engineering & Management, Nagpur, India (2020)}-