基督教復臨安息日會青年榮譽答題手冊/藝術與工藝/模型火車
| 模型火車 | ||
|---|---|---|
| 藝術與工藝 世界總會 |
技能等級 2 | 
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| 引入年份：1967 | ||
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模型火車榮譽是 工藝大師獎 的一部分。 |
1. 說明模型火車的歷史和發展。
實用性起點
模型火車的發展大部分與真實世界（或“原型”）火車的發展平行。第一批模型火車出現在 1810 年之後，它們是獨一無二的創作，用於設計或推廣其實物尺寸的對應物。火車的最初發展旨在減少移動原材料或人員所需的時間和精力，而這些原材料或人員在惡劣天氣和糟糕的路況下很難移動。第一批鐵路車廂由動物牽引，而蒸汽驅動的機器，無論是火車還是汽車，都隨著公眾準備採用它們而迅速出現。來自不同國家和地區的不同作者都對火車和模型火車的起源提出不同的說法；因此，幾乎不可能確定第一批模型火車的準確日期和地點。然而，到 1830 年代，包括德國、法國、英國和美國在內的幾個國家都在開發蒸汽驅動的火車來運輸貨物和乘客。這些第一批火車的原始模型仍然在博物館展出，而第一批玩具火車不久後就出現在 1860 年代的德國和英國商品目錄中。
在正確的軌道上
1840 年代的第一批玩具火車實際上是透過將金屬模型注滿水並放置在加熱表面上來產生蒸汽執行的。這些“地毯鐵路”不使用軌道，並且通常會留下水跡。1891 年，德國公司 Märklin 開始為其上弦或“發條”火車提供軌道系統，這些火車在十年內依靠自己的電力向前移動。著名的美國玩具火車製造商 Lionel 在 1906 年開始銷售其第一套分段式三軌電動火車軌道（後來被稱為“標準軌距”），僅僅是在他們的第一個名為“電動快車”的商店櫥窗展示吸引公眾注意五年之後。到 1910 年，英國公司 Bassett-Lowke 在倫敦專門為其模型火車開設了展廳。其他早期的玩具火車生產商來自世界各地，包括 Lima、Bing、Fleischmann 和 Rivarossi。
世界上最棒的愛好
如今，世界各地的數十家製造商透過數千份商品目錄、雜誌、網站和愛好商店銷售他們的模型火車產品。模型火車有很多迷人的方面，可以吸引具有各種興趣和技能的人們。一些模型製作者仍然從頭開始製作很多東西，甚至包括引擎軌道和車輛，而從許多現成的套裝中可以獲得令人滿意的火車體驗，這些套裝可以直接從盒子中取出使用。被許多人稱為“'世界上最棒的愛好'”，模型火車無疑將繼續成為未來許多年的巨大樂趣來源。
2. 解釋以下原型動力單元的運作方式的不同之處
a. 蒸汽
蒸汽機車使用燃燒的煤炭或木材來加熱封閉在大型鍋爐中的水。從這個鍋爐釋放的蒸汽非常類似於從爐子上的水壺中冒出的蒸汽。透過將蒸汽的壓力引導到發動機汽缸中，它會推動活塞，為輪子提供機械動力。蒸汽機車在 1900 年代中期柴油機車和電動機車出現之前，一直統治著鐵路運輸。蒸汽機車必須定期停下來補充水、木材或煤炭。
b. 柴油
柴油機車在內燃機中燃燒柴油，與我們每天使用的汽車中使用的內燃機非常相似。不同型別的柴油機車之間的主要區別在於其柴油發動機的動力如何傳輸到其驅動輪。柴油機車比蒸汽機車有了很大改進，因為它們更安靜、更清潔、更易於維護，並且可以快速啟動和停止，而無需等待水沸騰的延誤。在溫和的天氣下，柴油發動機不需要一直運轉，以便在短時間內隨時使用，而且柴油機車需要的操作人員更少。柴油機車至今仍在使用。
c. 電動
電動機車從其內部的電動機獲取轉動輪子的動力。大多數此類機車從架空線或沿著車輪使用的軌道並行的額外軌道獲取電力。一些電動機車使用車載電池驅動。由於它們不會像柴油機或汽油機一樣產生廢氣，因此電力成為地下或頻繁穿過隧道的火車的首選驅動方式。另一個優勢是它們在執行時幾乎沒有噪音，並且易於維護，因為與機械燃燒發動機相比，它們使用的活動部件更少。
3. 瞭解四種模型火車軌距的名稱、比例和軌道間距。
最流行的六種比例是：G 軌距、1 軌距、O 軌距、H0 軌距（在英國，類似尺寸的 00 被使用）、TT 軌距和 N 軌距（1:160），儘管人們對 Z 軌距越來越感興趣。H0 軌距是模型火車中最流行的比例。流行的窄軌距比例包括 HOn3 軌距和 Nn3 軌距，它們與 HO 和 N 軌距的比例相同，只是軌道間距更窄（在這些例子中，比例為三英尺，而不是標準的 4'8.5" 軌距）。
在模型鐵路中，"比例尺"和"軌距"這兩個詞一開始似乎可以互換使用，但它們的含義不同。比例尺是指模型尺寸與原型尺寸的比例，而軌距是指軌道兩條執行軌道之間的距離。
| 名稱 | 比例尺 | 軌距 |
|---|---|---|
| G 比例尺 | 1:22.5 | 45 毫米 |
| 1 軌距 | 1:32 | 44.45 毫米 |
| 0 比例尺 | 1:43 或 1:48 | 32 毫米 |
| H0 比例尺 | 1:87 | 16.5 毫米 |
| TT 比例尺 | 1:120 | 12 毫米 |
| N 比例尺 | 1:148 到 1:160 | 9 毫米 |
| Z 比例尺 | 1:220 | 6.5 毫米 |
4. 瞭解至少八種軌道平面佈置的形狀和名稱。
橢圓形
模型鐵路最簡單的佈局，也是大多數設計的起點。在這個設計中，兩段直線段在兩端連線著一個半圓。這也是唯一一種可以使用分段軌道輕鬆建立的佈局，而無需使用特定製造商的設計。彎曲的分段軌道按半徑（半圓的一半距離）出售，一盒這樣的軌道部分幾乎總能形成一個半圓。兩段直線段通常會使用多個分段直線軌道段，根據模型師的意願。
8 字形
第二常見的初學者佈局。此佈局最好透過將其作為單個套裝購買或使用其分段軌道遵循製造商的佈局設計來完成。佈局中心交叉點可以透過一段交叉軌道完成，或者透過將一條軌道抬高到另一條軌道之上來完成。在後一種情況下，需要一套立柱或支架來以適當的速率抬高軌道。
兩圈
8 字形的一種修改，其中一個端環包含在另一個端環內。這裡的交叉點不像基本 8 字形示例那樣呈 90°，可以透過使用交替角度的交叉件完成，或者透過使用抬高的軌道將一條軌道透過另一條軌道完成。兩圈佈局設計允許火車在到達起點之前連續執行更長時間，而不是簡單的橢圓形。
點對點
此設計不允許火車無限期地連續執行，正如你可能想象的那樣，大多數計劃都允許這樣做。但是，這種設計最接近現實生活中的鐵路運營，因為現實生活中的鐵路橫跨國家，而不是迴圈或圓形。你可以在每一端構建更精細的碼頭，以便享受現實世界運營的複雜性。
往返
此設計近似於現實世界中的運營，因為每列火車都必須進行一次旅程才能返回其原點碼頭。雖然真實的貨運永遠不會以與離開相同的方式返回其原點，但這種安排確實允許你在一個碼頭上集中你的時間和資源，而不是在點對點設計（以上）中需要的兩個碼頭上。
環環相扣
此設計偏離了現實運營，但確實允許操作員與連續執行的火車進行互動。可以在佈局中間新增一個碼頭，以模擬來自各個方向的貨運。當使用雙軌比例尺（如 HO 和更小比例尺）建模時，需要特殊的佈線來將每個迴圈與線路的其餘部分隔離，並允許主線的執行方向反轉。
狗骨頭
此設計類似於環環相扣設計，但允許連續執行而無需操作員干預。此外，兩條並排執行的軌道模擬了現實生活中常見的雙軌線路。
扭曲的狗骨頭
此設計為基本狗骨頭設計（以上）中的主線添加了額外的長度。將一個或兩個端環保持在視線之外，使這種佈局能夠非常真實地模擬真實鐵路的長距離執行。
5. 瞭解至少六個檢查模型鐵路佈局維護的要點。
清潔和檢查基本軌道工作
大多數模型鐵路透過它們執行的軌道接收電動機的電源。因此，必須保持軌道清潔，並且沒有最小的障礙物。在髒軌道上執行的火車無法平穩或逼真地執行，甚至可能根本無法執行！軌道之間的空間也必須保持，雖然這在透過手工鋪設單個軌道和枕木時更是一個問題。分段軌道通常保持其適當的軌距（軌道之間的空間）。軌道清潔劑可以安全地擦拭在模型軌道上，軌道清潔車也可以用於在佈局周圍執行並清潔難以到達的地方。
檢查車輪和聯軸器
機車和車廂透過各種型別的“聯軸器”保持一起滾動。在較小的模型鐵路比例尺上，這些聯軸器可能非常小，但無論如何，必須保持清潔並正確鉤住，才能使火車平穩執行。另一個常見的問題是，當車廂的車輪脫軌時發生脫軌。這在較小的比例尺火車上也可能更難以發現，但最終會發現，因為車廂可能會完全傾斜出軌道。然而，脫軌是最常見的執行問題，當出現問題時，應首先檢查脫軌的可能性。
潤滑發動機傳動機構
大多數模型機車由電動機驅動，電動機涉及最少的運動部件。通常使用微小的齒輪將旋轉電動機的功率傳遞到機車的驅動輪。這些齒輪很容易用特殊潤滑脂和/或潤滑油潤滑，這些潤滑脂和/或潤滑油可從愛好供應商店購買。務必遵循發動機和潤滑劑製造商的說明。大多數其他非動力車廂上的車輪無需加油或潤滑，除非在極少數情況下。
細化場景和建築物
模型建築和景觀會積聚灰塵，使其看起來不太逼真。這些典型佈局的元素在首次安裝時應使用粘合劑牢固固定，以便可以刷洗乾淨，重新噴漆，重新風化，甚至可以用吸塵器吸塵。此外，在基本建模完成後，透過安裝新的建築物或建立新的路邊場景來使佈局保持新鮮，既有趣又很有益。
測試電氣連線
大多數模型機車從下面的軌道接收電源，透過一個或多個輪組接收。由於這些車輪正在轉動，它們透過固定金屬刷子傳遞它們的功率，這些刷子保持與這些車輪之間執行的微小軸的接觸。這些刷子應保持清潔，並在懷疑出現電氣問題時進行檢查。此外，從操作員的電源組到軌道本身的電線可能會纏結，短路（當它們無意中相互接觸時）或斷開，導致向模型鐵路提供的電源發生潛在故障。從愛好或電子商店購買的簡單電錶可以幫助透過測試（1）電源組的直接輸出，（2）火車所在軌道組的電源是否存在，或（3）任何控制點之間（例如，當控制面板開關用於控制不同軌道部分的電源時）來確定故障發生的位置。
調整道岔、轉換器和接地拋擲器
道岔（有時稱為“轉換器”）用於將火車從一套軌道傳送到另一套軌道。這些是火車容易脫軌的地方，因為車輪必須經過一系列可變機械部件，這些部件比佈局其他地方使用的簡單兩（或三）條軌道更復雜。轉換器的“尖軌”在兩個不同的靜止位置之間移動，這決定了火車透過道岔後將走哪條路。這些尖軌必須安全地抵靠在內側或外側軌道上，否則不得移動。如果尖軌由遠端移動，透過從控制面板傳送到道岔旁邊的“轉換器”的電訊號，那麼這個轉換器及其相關的佈線必須處於良好的工作狀態。如果轉換器由手柄操作，使用道岔旁邊的小槓桿或“接地拋擲器”，那麼接地拋擲器需要保持清潔和潤滑，並且能夠將尖軌移動到兩個所需位置之間的整個距離。
6. 識別並解釋以下的使用方式
a. 五種型別的貨車
封閉式貨車
結構上，封閉式料斗車與敞頂料斗車非常相似。這種車與敞頂料斗車的區別在於車頂和整體尺寸。封閉式料斗車通常用於運輸密度較低、重量較輕的貨物，因此其立方容量比敞頂料斗車大。
箱式貨車
箱式貨車（美國術語；英國稱這種車為“貨車”，而在澳大利亞，它們通常被稱為“百葉窗車”）是一種封閉式鐵路貨車，通常用於運輸一般貨物。箱式貨車雖然不是最簡單的貨車設計，但可能是用途最廣泛的貨車，因為它可以運輸大多數貨物。箱式貨車有不同尺寸和操作方式的側門，有些還包括端門和可調節的隔板，以便裝載非常大的物品。
集裝箱車
集裝箱化是一種集裝箱運輸系統，使用標準的 ISO 集裝箱，即集裝箱，可以完整地裝載到集裝箱船、鐵路貨車、飛機和卡車上。集裝箱的引入極大地提高了港口處理效率，從而降低了成本，幫助降低了運費，進而促進了貿易流通。幾乎所有人類消費的製造產品都會在某個時間段內處於集裝箱中。
平板車
平板車
平板車（也稱為平板車）是一種鐵路機車車輛，由四輪或六輪或一對轉向架（美國）或轉向架（英國）上的開放式平板甲板組成。車廂的甲板可以是木頭或鋼材，甲板的側面可以包括用於固定木樁或系固點的口袋以固定貨物。專為運輸機械設計的平板車在甲板上設有滑軌式鏈條元件。平板車用於運輸尺寸過大或笨重的貨物，這些貨物無法裝載到封閉式貨車（如箱式貨車）中。它們也常用於集裝箱或拖車的聯運運輸。
敞車
敞車是一種開放式頂部的機車車輛，用於運輸散裝散貨。由於其側壁較低，敞車用於運輸高密度材料，例如鋼板或卷材，或體積較大的物品，例如預製鋼軌。
現代冷藏車：注意右下角（車的“A”端）的格柵，那裡安裝了機械製冷機組。
冷藏車（或“冷藏車”）是一種冷藏箱式貨車，是鐵路機車車輛，旨在以特定溫度運輸易腐貨物。冷藏車不同於簡單的保溫箱式貨車和通風箱式貨車（通常用於運輸水果），這兩種車都沒有配備冷卻裝置。冷藏車可以是冰冷卻，配備各種機械製冷系統，或 util
畜車
在鐵路術語中，畜車是一種用於運輸牲畜（而不是動物屍體）到市場的機車車輛。傳統的畜車類似於箱式貨車，但車側（有時包括車端）缺少板條，目的是通風；畜車可以是單層，用於運輸大型動物，如牛或馬，也可以是兩層或三層，用於運輸較小的動物，如羊、豬和家禽。
罐車
罐車是一種鐵路機車車輛，專為運輸液態和氣態商品而設計。在北美以外地區，它們也被稱為罐式貨車或油罐車。
b. 三種客車型別
羅馬的一節客車
客車是最基本的客車，車廂內排著座椅，就像一輛公共汽車。在某些情況下，一組座椅會面對彼此，使乘客能夠在交談中消磨時間。攜帶手提行李的乘客通常可以找到頭頂或座椅下的儲物空間。在大型都市區，許多人每天乘坐通勤列車的客車上下班。一些客車設有兩層座椅，使乘客的運載能力增加一倍。
由 Roco 模型化的瑞士餐車
餐車為乘客提供餐飲服務。它就像一輛長長的、狹窄的餐廳車輪。鐵路公司必須僱傭額外的員工來準備食物和招待乘客。餐車的更簡化版本是“休息室”車廂，只提供飲料，並且可以為乘客提供更大的、更舒適的座椅，而不是餐桌。
加拿大觀景車
觀景車幾乎總是客運列車的最後一節車廂，以便從列車後方欣賞風景。它可能具有提供睡眠、飲料或食物的其他功能，但它幾乎總是圍繞車廂配備更大的窗戶，並在車尾設有 U 形休息室，乘客可以在那裡看到火車剛剛經過的風景。仿照老時代鐵路的觀景車可能在最後一節車廂的後部設有一個小型露天平臺。
由 Rivarossi 製造的臥鋪車模型
“臥鋪”在美國有時被稱為“普爾曼車”，因為普爾曼公司從 19 世紀中期開始製造了大量的臥鋪車。一些床設計為可以滾動或摺疊起來，或者可以轉換成白天使用的座椅，而一些睡眠隔間則像帶獨立浴室的小型私人公寓。
標準 9F 2-10-0 機車
蒸汽機車通常根據其三個部分的輪子數量來描述。最顯著的輪子組是驅動輪，它們通常更大，並透過驅動它們的連桿連線在一起。另外兩個輪子組都較小，位於中間驅動輪的前後。由於最多有三個輪子組，因此機車分類將包含三個數字，用連字元隔開。如果機車只有驅動輪，則第一個和最後一個數字仍然會出現，但都將為零。這種分類系統分別計算每個輪子，因此在檢視機車側面時，請記住將您看到的乘以二。
右圖顯示的是 2-6-6、2-4-0 和 2-10-0。
維基百科有一個非常棒的圖表，其中包含蒸汽機車的所有部件：蒸汽機車部件。
d. 兩種型別的平交道警示裝置
美國交叉道
“開放式”或“無控制”交叉道使用帶或不帶閃爍燈和可聽警鈴的標誌。這些被稱為“開放式”，因為行人或交通工具的透過沒有障礙物。在美國，在平交道最常見的是“交叉道”。這是一個熟悉的白色“X”形狀，上面印有“鐵路”和“交叉道”字樣。
芬蘭的帶柵欄交叉道
控制鐵路交叉道最典型的方法是使用自動閉合式柵欄。除了閃爍的燈光和警鈴外，柵欄還可以防止汽車或行人在放下時穿過軌道。近年來，帶柵欄的交叉道變得更加複雜，因為如果汽車試圖繞過柵欄，仍然可能發生事故。
e. 兩種型別的鐵路訊號
機械訊號機
機械訊號機使用可移動的臂（或“葉片”），其位置指示駛近的列車如何通行。訊號臂上還安裝了一組不同顏色的透鏡，每當訊號臂移動時，每個透鏡都會經過一個固定燈，因此訊號機可以在夜間有效地向列車發出訊號。
彩色燈光訊號
這些訊號透過顯示幾種顏色的燈光來控制列車的執行。它們還可以將燈光放置在不同的位置，以便向工程師傳送更多資訊。
f. 五種型別的鐵路相關建築或結構
-
除了軌道、機車和車輛外，逼真的模型鐵路可能還會將一些結構作為佈局的一部分，例如 -
桁架橋 -
糧倉 -
帶轉盤的機車庫 -
車站 -
站臺
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倉庫
- 7. 瞭解以下模型鐵路術語的含義
- a. 道碴
- 鋪設在鐵路枕木之間的岩石或碎石，用於將枕木固定到位並穩定軌道。
- b. 盲輪
- 具有大量輪組的蒸汽機車的驅動輪。這些是沒有任何通常法蘭的驅動輪，允許更多的輪子在轉彎時不與軌道繫結。
- c. 區段
- 模型軌道的一部分，它與周圍部分電氣隔離，因此其上的機車可以獨立於其他機車上的列車進行控制。
- d. 枕梁
- 將鐵路車輛的重量傳遞到其轉向架的橫樑。
- e. 平交道
- 行人或汽車交通橫穿鐵路的地方。
- f. 跨線道
- 兩條鐵路軌道相互交叉的地方。
- g. 雙頭機
- 使用兩臺機車來牽引特別長和重的列車。
- h. 牽引裝置
- 鐵路車輛耦合系統的一部分，允許車輛之間張力有一定的彎曲。
- i. 法蘭
- 火車輪子的較大平坦部分，它在內邊緣下降到軌道頂部以下，因此在火車移動時將車保持在軌道上。
- j. 轍叉
- 在道岔的中心，它是一小塊 X 形軌道，使火車的車輪能夠跨過內側軌道。
- 軌道之間的間隙，使它們彼此之間電氣絕緣。這樣做是為了防止兩條軌道短路，或者使它們能夠連線到不同的電路。
- l. 軌距
- 有時用來描述特定模型鐵路的軌道和車輛尺寸，它更準確地測量的是該鐵路軌道兩軌之間的距離。
- m. 坡度
- 當軌道不平坦或與地面不平行時，軌道傾斜度的測量值。它是根據其與水平地面的角度以度為單位來測量的。
- n. 重力場
- 一個用於儲存、分類或處理火車車廂的地方，它使用與地面成一定角度的軌道，以便在需要時讓重力移動車廂。
- o. 熱軸承
- 由於摩擦而過熱的車輪軸承。
- p. 絕緣軌聯結器
- 一種通常由塑膠製成的非導電夾，它允許兩段軌道在物理上連線在一起，同時在電子上保持獨立。用於不同的軌道區段之間。
- q. 軸頸
- 一個軸承，其中兩輪之間的軸在潤滑油的幫助下，在車廂的轉向架上旋轉，通常見於火車車廂的轉向架上。
- r. 佈局
- 在有限的空間內模擬真實鐵路運營的模型鐵路軌道、結構和風景的佈置。
- s. 主線
- 火車從一個目的地到另一個目的地的路線，獨立於場站、支線或聯絡線使用的軌道。
- t. 原型
- 模型鐵路所基於的真實鐵路運營和裝置。
- u. 軌聯結器
- 放置在軌道末端底部法蘭上的金屬夾，使其在物理上和電氣上連線到線路上的下一段軌道。
- v. 倒車環路
- 一段軌道，透過使用一個或多個道岔，將火車返回到其出發位置，方向與離開時相反。
- w. 支線
- 一段與主線平行的軌道，允許火車停靠並讓另一輛佔用同一主線的火車透過。
- x. 聯絡線
- 一段死衚衕軌道，用於接收從主線運來的車廂，或準備透過主線運往另一個目的地。
- y. 開關
- 將電力或火車路由到兩個或多個選項中的一個的東西。在路由火車時，最好使用“道岔”來區分軌道機制與從佈局控制面板啟用它的電子切換開關。
- z. 機構
- 在模型鐵路中指的是連線到道岔上的小型機制，它允許道岔透過佈局控制面板上的遙控器進行操作。
- aa. 塔爾戈轉向架
- 一個帶有自身聯結器附件的模型鐵路轉向架。儘管塔爾戈轉向架允許模型火車在更小的半徑曲線執行，但當火車被推而不是被拉時，它們更容易脫軌。
- bb. 轉向架
- 安裝在鐵路車輛或機車底部的單件堅固的硬體，其上安裝了一組或多組車輪。在火車車廂上，轉向架通常包含兩組車輪，當火車行駛在彎道時，轉向架可以在車廂下方旋轉。
- cc. 道岔
- 允許火車離開一條軌道並連線到另一條軌道的機制。有時稱為“開關”。
- dd. 雙軌
- 模型鐵路的標準，不使用單獨的（第三）導軌供電。使用雙軌建模系統的佈局在佈局設計中存在“Y型”或反向環路時，必須使用特殊佈線。
- ee. Y型
- 兩條鐵路線的三角形連線，其中一條線連線到另一條線，可以選擇在第二條線上往返行駛。
- ff. Y型道岔
- 一種道岔，其中兩個分支從原始線路以不同的角度離開道岔。大多數道岔有一條直線線路和一條單獨的分支，它以不同的方向離開線路。
- gg. 場站
- 一組從主線分出的軌道，允許火車車廂在運往目的地的途中進行分類、重新排序或存放。
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8. 建造模型鐵路佈局的一部分。在您的建築中，執行以下操作
a. 協助組裝框架
b. 安裝一段道碴
c. 安裝一段軌道
d. 安裝至少一個道岔，包括佈線
e. 協助製作風景，例如樹木、岩石、山脈或草地
f. 製作一個模型鐵路建築或結構
g. 協助佈線，為軌道提供電力
您可以獨自完成此操作，也可以作為俱樂部的一部分完成（一群探路者一起獲得榮譽，或作為模型鐵路俱樂部的一部分）。由於這裡有很多要求需要滿足，因此最好製作一個清單，這樣您就可以確保已滿足每個要求。
9. 成功地在您幫助建造的佈局上執行模型鐵路火車。
一旦你建造（或幫助建造）了一個模型集，你如何能錯過操作它的機會？事實上，該裝置將在建造過程中執行多次，以測試每個新新增的部件。如果可能的話，為什麼不將裝置運送到您的教會，以便在探路者安息日使用呢？