Autor(es):
Basto, Humberto Francisco Carvalho Domingues
Data: 2026
Identificador Persistente: https://hdl.handle.net/1822/103374
Origem: RepositóriUM - Universidade do Minho
Assunto(s): Chumaceiras; Motores elétricos; Proteção antideflagrante; Tampa; Electric motors; Endshield; Explosion-proof protection; Sleeve bearings; Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica
Descrição
A presente dissertação descreve o processo de desenvolvimento de uma nova tampa de motor elétrico antideflagrante da linha W51Xdb, destinada à aplicação de chumaceiras em motores fabricados pela WEGeuro S.A. O trabalho enquadra-se no Mestrado em Engenharia Mecânica, e teve como objetivo principal desenvolver e validar estruturalmente uma nova tampa para o motor elétrico W51xdb, garantindo a conformidade com as normas da IEC 60079 para equipamentos elétricos em atmosferas potencialmente explosivas. A metodologia baseou-se nos princípios do Design for Six Sigma, permitindo uma abordagem sistemática à conceção e verificação do produto. Inicialmente, foram definidos os requisitos normativos e funcionais do projeto, estabelecendo-se os parâmetros de desempenho. Procedeu-se à análise das tampas de outras linhas e variantes, identificando as suas particularidades como as limitações de fabrico, custos e possíveis pontos de melhoria. Com base nos resultados dessa análise, foi gerado um novo conceito geométrico de tampa, desenvolvido em ambiente CAD, e posteriormente validado através de simulações numéricas por elementos finitos (FEA). As análises incluíram verificações de resistência à pressão, deformações sob carga e comportamento modal, assegurando a conformidade com os critérios de segurança e integridade estrutural exigidos. O modelo final demonstrou melhorias significativas em termos de redução de massa, simplificação do processo de fabrico e robustez estrutural, garantindo simultaneamente a compatibilidade com o sistema de chumaceiras e com o invólucro antideflagrante do motor. Os resultados obtidos confirmam a viabilidade técnica e a conformidade normativa da solução proposta, contribuindo para o avanço tecnológico da linha W51Xdb e para o reforço da competitividade da WEG no setor de motores elétricos destinados a ambientes de risco explosivo.
This dissertation describes the development process of a new explosion-proof electric motor endshield from the W51Xdb line, intended for the application of bearings in motors manufactured by WEGeuro S.A. This work was carried out as part of the master’s degree in mechanical engineering, and its main objective was to design, optimize, and structurally validate a new endshield that ensures compliance with the applicable standards for electrical equipment used in potentially explosive atmospheres, in accordance with IEC 60079. The methodology followed was based on the principles of Design for Six Sigma, allowing for a systematic approach to product design and verification. Initially, the normative and functional requirements of the project were defined, establishing the performance parameters. An analysis of the endshields from other product lines and variants was then performed, identifying their characteristics such as manufacturing limitations, costs, and possible improvement points. Based on the results of this analysis, a new geometric concept for the endshield was generated, developed in a CAD environment, and subsequently validated through finite element analysis (FEA) simulations. The analyses included checks for pressure resistance, deformation under load, and modal behavior, ensuring compliance with the required safety and structural integrity criteria. The final model demonstrated significant improvements in terms of mass reduction, manufacturing process simplification, and structural robustness, while simultaneously guaranteeing compatibility with the bearing system and the explosion-proof enclosure of the motor. The results obtained confirm the technical feasibility and regulatory compliance of the proposed solution, contributing to the technological advancement of the W51Xdb line and strengthening WEG’s competitiveness in the electric motor sector for explosive-risk environments.