一种可调节的加载装置及其使用方法技术领域
本发明涉及材料测试设备领域，具体为一种可调节的加载装置及其使用方法。
背景技术
材料的刚性测试对于工件的材料性能是重要指标。材料在不同的载荷之下可能出
现不同的变形，从而展现出不同的刚性特性。现有的一些测试设备是对于材料持续施加逐
渐增大的载荷，并在过程中测量发生的变形量。由于载荷变动的动态性以及测量的即时性，
这种方式容易造成测量误差。而对于固定值式施加载荷的设备中，由于固定值的离散性，因
此难以随时获得期望值的点位性能。而且，在固定值的保持过程中容易发生载荷轻微波动，
从而造成测量误差。并且一些设备中虽然能够保证测量精度，但是成本较高，维护工作复
杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调节的加载装置及其使用方法，能够解决现有技术
中的问题。
通过本发明的可调节的加载装置，包括机架、在所述机架上能左右移动的加载小
车以及固定于所述机架左端处用于装夹工件的装夹台，其中，所述加载小车的右侧固定连
接有外螺纹套筒用以伸入转动轴的中空内部并与所述转动轴左端的内螺纹环部螺纹配合，
所述转动轴的右端与安装于所述机架的凸台右侧面上的驱动电机的输出轴动力联接，所述
驱动电机的外壳上设置有一电子控制装置与所述驱动电机电连接，所述电子控制装置用以
控制所述驱动电机的转速，从而可以根据需要控制所述转动轴的转动速度，所述加载小车
的下侧自左而右安装有两个滚轮组件，每个所述滚轮组件均包括由单向轴承安装并用以与
所述机架接合的滚轮，从而在所述滚轮转动时与所述机架滚动配合以对所述加载小车的运
动进行导向，并且在固定时与所述机架配合以阻止所述加载小车的运动，每个所述滚轮组
件还包括用于与所述单向轴承的外圈圆周面配合的滑动锁定件，每个所述滑动锁定件均与
各自的收缩复位弹簧连接，且下侧面设置有用于与对应的单向轴承的外圈圆周面接合的锁
定衬垫，上侧端部设置有斜面部，其中，所述加载小车还包括沿所述加载小车的纵向而延伸
的操作条，所述操作条的左部位于两个所述滑动锁定件之上，并且与左右设置的两个所述
滑动锁定件对应位置处分别设置有左推顶楔部部段以及右推顶楔部部段，所述左推顶楔部
部段的左右两侧分别为左收回平坦部和左顶开平坦部，所述右推顶楔部部段的左右两侧分
别为右收回平坦部和右顶开平坦部，所述操作条的右部为滑动导向部，用以与外螺纹套筒
的内腔滑动配合，所述操作条的中部设置有操作凸出用以操作所述操作条的左右运动，由
此，当所述操作条运动至在左位置时，所述左顶开平坦部和右顶开平坦部分别与对应的滑
动锁定件的斜面部配合从而将滑动锁定件推压接合对应的单向轴承的外圈圆周面，此时，
所述单向轴承仅允许所述加载小车在所述转动轴的驱动下向左运动并阻止所述加载小车
的向右运动；当所述操作条运动至在右位置时，所述左收回平坦部和右收回平坦部分别与
对应的滑动锁定件的斜面部配合从而在各自的收缩复位弹簧的作用下将滑动锁定件与对
应的单向轴承的外圈圆周面脱开，此时，所述加载小车被允许左右运动；其中，所述加载小
车的上侧能滑动地设置有推顶滑块，所述推顶滑块的左侧用于接合所述工件以进行测试加
载，所述推顶滑块的右侧与抵压于小车顶部凸出上的顶压弹簧连接。
根据本发明，上述的可调节的加载装置的使用方法，首先，将所述工件装夹于所述
装夹台上，并将所述操作条移动至所述在左位置，以使得所述加载小车仅被允许向左运动，
在所述驱动电机的驱动作用下，所述加载小车逐渐向左运动，当所述推顶滑块向所述工件
施加的载荷达到第一水平时，所述加载小车停止运动从而使得所述第一水平的载荷保持一
定时间；之后，所述加载小车继续向左运动，从而使得推顶滑块向所述工件施加的载荷达到
第二水平并保持一定时间；当需要对所述工件卸载时，操作所述操作条从而其位于所述在
右位置，以便允许所述驱动电机将所述加载小车向右驱动以使得所述推顶滑块与所述工件
脱离。
通过上述方案，由于采取了能够单向滚动的滚轮，并且这种单向性能是可操纵解
除的，因此，能够保证在操作具备这种单向性能之后，能够对工件实现单调增加的载荷，并
且这种载荷能够施加保持恒定并持续期望的时间段。这对于测量精确的变形量具有优点。
而通过解除这种单向性能则能够允许对材料进行卸载。
附图说明
图1是本发明的加载装置的整体结构示意图。
图2是图1中的操作条的放大示意图。
具体实施方式
下面结合图1-2对本发明的实施例进行详细说明。
根据实施例的可调节的加载装置，包括机架5、在所述机架5上能左右移动的加载
小车9以及固定于所述机架5左端处用于装夹工件1的装夹台11，其中，所述加载小车9的右
侧固定连接有外螺纹套筒7用以伸入转动轴6的中空内部并与所述转动轴6左端的内螺纹环
部71螺纹配合，所述转动轴6的右端与安装于所述机架5的凸台51右侧面上的驱动电机8的
输出轴动力联接，所述驱动电机8的外壳上设置有一电子控制装置88与所述驱动电机8电连
接，所述电子控制装置88用以控制所述驱动电机8的转速，从而可以根据需要控制所述转动
轴6的转动速度，所述加载小车9的下侧自左而右安装有两个滚轮组件91，每个所述滚轮组
件91均包括由单向轴承安装并用以与所述机架5接合的滚轮，从而在所述滚轮转动时与所
述机架5滚动配合以对所述加载小车9的运动进行导向，并且在固定时与所述机架5配合以
阻止所述加载小车9的运动，每个所述滚轮组件91还包括用于与所述单向轴承的外圈圆周
面配合的滑动锁定件92，每个所述滑动锁定件92均与各自的收缩复位弹簧931连接，且下侧
面设置有用于与对应的单向轴承的外圈圆周面接合的锁定衬垫920，上侧端部设置有斜面
部921，其中，所述加载小车9还包括沿所述加载小车9的纵向而延伸的操作条4，所述操作条
4的左部位于两个所述滑动锁定件92之上，并且与左右设置的两个所述滑动锁定件92对应
位置处分别设置有左推顶楔部部段424以及右推顶楔部部段435，所述左推顶楔部部段424
的左右两侧分别为左收回平坦部42和左顶开平坦部44，所述右推顶楔部部段435的左右两
侧分别为右收回平坦部43和右顶开平坦部45，所述操作条4的右部为滑动导向部47，用以与
外螺纹套筒7的内腔滑动配合，所述操作条4的中部设置有操作凸出41用以操作所述操作条
4的左右运动，由此，当所述操作条4运动至在左位置时，所述左顶开平坦部44和右顶开平坦
部45分别与对应的滑动锁定件92的斜面部921配合从而将滑动锁定件92推压接合对应的单
向轴承的外圈圆周面，此时，所述单向轴承仅允许所述加载小车9在所述转动轴6的驱动下
向左运动并阻止所述加载小车9的向右运动；当所述操作条4运动至在右位置时，所述左收
回平坦部42和右收回平坦部43分别与对应的滑动锁定件92的斜面部921配合从而在各自的
收缩复位弹簧931的作用下将滑动锁定件92与对应的单向轴承的外圈圆周面脱开，此时，所
述加载小车9被允许左右运动；其中，所述加载小车9的上侧能滑动地设置有推顶滑块93，所
述推顶滑块93的左侧用于接合所述工件1以进行测试加载，所述推顶滑块93的右侧与抵压
于小车顶部凸出941上的顶压弹簧94连接。
有益地或示例性地，所述与所述机架5接合的滚轮为齿轮，其与机架5上的齿条啮
合。可选地或替代地，所述滚轮与机架的接合可以为摩擦面接合。
根据实施例，所述可调节的加载装置的使用方法，首先，将所述工件1装夹于所述
装夹台11上，并将所述操作条4移动至所述在左位置，以使得所述加载小车9仅被允许向左
运动，在所述驱动电机8的驱动作用下，所述加载小车9逐渐向左运动，当所述推顶滑块93向
所述工件1施加的载荷达到第一水平时，所述加载小车9停止运动从而使得所述第一水平的
载荷保持一定时间；之后，所述加载小车9继续向左运动，从而使得推顶滑块93向所述工件1
施加的载荷达到第二水平并保持一定时间；当需要对所述工件1卸载时，操作所述操作条4
从而其位于所述在右位置，以便允许所述驱动电机8将所述加载小车9向右驱动以使得所述
推顶滑块93与所述工件1脱离。
由于采取了能够单向滚动的滚轮，并且这种单向性能是可操纵解除的，因此，能够
保证在操作具备这种单向性能之后，能够对工件实现单调增加的载荷，并且这种载荷能够
施加保持恒定并持续期望的时间段。这对于测量精确的变形量具有优点。而通过解除这种
单向性能则能够允许对材料进行卸载。整个装置结构紧凑，运行可靠，能够有效解决现有技
术中的问题。
通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种
改变。