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本课题的研究对象为75m3矿用机械式挖掘机的铲斗，图5为其简化前后的模型对比。

2.3.4铲斗运动的添加

该矿用挖掘机铲斗沿着合理的运动轨迹进行挖掘，可以实现高效和低耗能作业，理想的运动轨迹是基于等切削角的对数螺旋曲线。由于铲斗的运动比较复杂，而

EDEM软件只能提供几何体单方向并且速度均匀变化的运动，因此需要将铲斗的运动进行简化。

本文将铲斗的运动转化为以下3种运动的合成：1）绕鞍座回转中心的转动；2）水平方向的移动；3）竖直方向的移动。

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此外，在铲斗运动轨迹基本不变的情况下，根据运动学原理，将每个分运动均简化为6段匀变速运动的合成，简化后斗尖的运动参数如表6所示。图6为铲斗运动简化前后斗尖运动轨迹，可以看出，简化的运动轨迹与理

想的运动轨迹误差较小，可以认为简化方法的正确可行。

2.3.5仿真结果及分析

通过对矿用挖掘机铲斗的挖掘过程进行离散元仿真，实现了挖掘物料的可视化，如图7所示，可直观地看出铲斗挖掘物料的过程及铲斗内物料的流动情况。