篱架型葡萄园作为新疆葡萄园的主要种植模式,面临着机械化程度低、农药用量大、种植模式不一、机艺融合难等问题,在对现有国内外果园喷雾机研究分析的基础上,针对新疆篱架型葡萄园存在的问题,设计出一种“扩缩门”型药液回收式果园风送喷雾机。该喷雾机通过门罩伸缩,可以实现对篱架作物及类似种植模式作物不同生长阶段或“宽窄行”的适应性调整,同时具备风送式施药与药液回收功能。主要研究内容如下:（1）研制出一种适用于新疆篱架型葡萄园的“扩缩门”型药液回收式果园风送喷雾机,在调研新疆葡萄园主要种植模式基础上,确定了喷雾机的总体结构以及动力传动方式。喷雾机采用拖拉机牵引的作业方式,能够同时跨双行作业,主要包括扩缩门系统、风送系统、喷雾系统、药液回收系统、传动系统和牵引平台等部分。根据各个功能部件的作业要求,分别选择机械传动和液压传动的方式分配动力,使各部分之间能够协调工作。（2）根据新疆篱架型葡萄园的尺寸以及特征,对扩缩门系统进行了设计和三维建模,利用有限元分析软件进行了静力学仿真。扩缩门型喷雾机适用于行距230～250 cm、架宽60～80cm的篱架型葡萄园喷雾作业,也可用于其他地区类似种植模式果园植保作业。通过试验发现扩缩门门罩作业时振动较大,影响喷雾机正常工作。针对此问题对扩缩门结构进行了改进,改进后进行了模态分析和试验,结果表明喷雾机能够较稳定的工作,振动大的问题已经解决。（3）对喷雾机的其他部件进行了设计,并对各部件的相关性能开展了试验。喷雾机采用横流风机作为风送装置,到达冠层的最大风速可以达到8～9m/s。选用扇形雾喷头,在0.5MPa工作压力下,平均喷雾量为0.87L/min,喷雾量变异系数为4.26%。利用扩缩门门罩和底部的承液槽能够将多余药液进行回收。（4）通过田间试验检验机具的作业性能。第一轮田间试验在新疆乌鲁木齐市头屯河区西缘产业发展中心葡萄园进行,以雾滴沉积量和飘移量为评价指标,研究风机转速、喷雾角度和喷雾距离三个因素对冠层内外部雾滴沉积效果的影响。试验结果表明:在风机转速1000 r/min、喷雾角度5°和喷雾距离30 cm时,冠层内外部的雾滴沉积效果最好,冠层外部各个位置的平均沉积量为11.47 μg/cm2,冠层内部各个位置的平均沉积量为10.23 μg/cm2,雾滴沉积量变异系数为10.46%,此时冠层中雾滴沉积均匀性最好;在有风工况下地面飘移量和空中飘移量分别为1.25 μg/cm2和0.52 μg/cm2,与无风工况相比,飘移量分别减少43.69%和29.73%。第二轮田间试验在江苏省泰兴市烨佳梨园进行,以雾滴在冠层中的覆盖率为试验指标,进一步考察行驶速度对喷雾机作业性能的影响。试验结果表明:在行驶速度0.5 m/s、喷雾压力0.5MPa时,冠层中的雾滴覆盖率最高,冠层外部和内部的雾滴平均覆盖率分别为52.99%和48.09%;此时叶片正面的覆盖率为63.03%,叶片背面的覆盖率为 39.69%。