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。來自不同國家和地区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通過將金屬模型注滿水並放置在加熱表面上來產生蒸汽運行的。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通過數千份商品目錄、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。通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。不同類型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運行時幾乎沒有噪音，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. 了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）。
在模型铁路中，"比例尺"和"轨距"这两个词一开始似乎可以互换使用，但它们的含义不同。比例尺是指模型尺寸与原型尺寸的比例，而轨距是指轨道两条运行轨道之间的距离。
| 名称 | 比例尺 | 轨距 |
|---|---|---|
| G 比例尺 | 1:22.5 | 45 毫米 |
| 1 轨距 | 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. 了解至少八种轨道平面布置的形状和名称。
椭圆形
模型铁路最简单的布局，也是大多数设计的起点。在这个设计中，两段直线段在两端连接着一个半圆。这也是唯一一种可以使用分段轨道轻松创建的布局，而无需使用特定制造商的设计。弯曲的分段轨道按半径（半圆的一半距离）出售，一盒这样的轨道部分几乎总能形成一个半圆。两段直线段通常会使用多个分段直线轨道段，根据模型师的意愿。
8 字形
第二常见的初学者布局。此布局最好通过将其作为单个套装购买或使用其分段轨道遵循制造商的布局设计来完成。布局中心交叉点可以通过一段交叉轨道完成，或者通过将一条轨道抬高到另一条轨道之上来完成。在后一种情况下，需要一套立柱或支架来以适当的速率抬高轨道。
两圈
8 字形的一种修改，其中一个端环包含在另一个端环内。这里的交叉点不像基本 8 字形示例那样呈 90°，可以通过使用交替角度的交叉件完成，或者通过使用抬高的轨道将一条轨道通过另一条轨道完成。两圈布局设计允许火车在到达起点之前连续运行更长时间，而不是简单的椭圆形。
点对点
此设计不允许火车无限期地连续运行，正如你可能想象的那样，大多数计划都允许这样做。但是，这种设计最接近现实生活中的铁路运营，因为现实生活中的铁路横跨国家，而不是循环或圆形。你可以在每一端构建更精细的码头，以便享受现实世界运营的复杂性。
往返
此设计近似于现实世界中的运营，因为每列火车都必须进行一次旅程才能返回其原点码头。虽然真实的货运永远不会以与离开相同的方式返回其原点，但这种安排确实允许你在一个码头上集中你的时间和资源，而不是在点对点设计（以上）中需要的两个码头上。
环环相扣
此设计偏离了现实运营，但确实允许操作员与连续运行的火车进行交互。可以在布局中间添加一个码头，以模拟来自各个方向的货运。当使用双轨比例尺（如 HO 和更小比例尺）建模时，需要特殊的布线来将每个循环与线路的其余部分隔离，并允许主线的运行方向反转。
狗骨头
此设计类似于环环相扣设计，但允许连续运行而无需操作员干预。此外，两条并排运行的轨道模拟了现实生活中常见的双轨线路。
扭曲的狗骨头
此设计为基本狗骨头设计（以上）中的主线添加了额外的长度。将一个或两个端环保持在视线之外，使这种布局能够非常真实地模拟真实铁路的长距离运行。
5. 了解至少六个检查模型铁路布局维护的要点。
清洁和检查基本轨道工作
大多数模型铁路通过它们运行的轨道接收电动机的电源。因此，必须保持轨道清洁，并且没有最小的障碍物。在脏轨道上运行的火车无法平稳或逼真地运行，甚至可能根本无法运行！轨道之间的空间也必须保持，虽然这在通过手工铺设单个轨道和枕木时更是一个问题。分段轨道通常保持其适当的轨距（轨道之间的空间）。轨道清洁剂可以安全地擦拭在模型轨道上，轨道清洁车也可以用于在布局周围运行并清洁难以到达的地方。
检查车轮和联轴器
机车和车厢通过各种类型的“联轴器”保持一起滚动。在较小的模型铁路比例尺上，这些联轴器可能非常小，但无论如何，必须保持清洁并正确钩住，才能使火车平稳运行。另一个常见的问题是，当车厢的车轮脱轨时发生脱轨。这在较小的比例尺火车上也可能更难以发现，但最终会发现，因为车厢可能会完全倾斜出轨道。然而，脱轨是最常见的运行问题，当出现问题时，应首先检查脱轨的可能性。
润滑发动机传动机构
大多数模型机车由电动机驱动，电动机涉及最少的运动部件。通常使用微小的齿轮将旋转电动机的功率传递到机车的驱动轮。这些齿轮很容易用特殊润滑脂和/或润滑油润滑，这些润滑脂和/或润滑油可从爱好供应商店购买。务必遵循发动机和润滑剂制造商的说明。大多数其他非动力车厢上的车轮无需加油或润滑，除非在极少数情况下。
细化场景和建筑物
模型建筑和景观会积聚灰尘，使其看起来不太逼真。这些典型布局的元素在首次安装时应使用粘合剂牢固固定，以便可以刷洗干净，重新喷漆，重新风化，甚至可以用吸尘器吸尘。此外，在基本建模完成后，通过安装新的建筑物或创建新的路边场景来使布局保持新鲜，既有趣又很有益。
测试电气连接
大多数模型机车从下面的轨道接收电源，通过一个或多个轮组接收。由于这些车轮正在转动，它们通过固定金属刷子传递它们的功率，这些刷子保持与这些车轮之间运行的微小轴的接触。这些刷子应保持清洁，并在怀疑出现电气问题时进行检查。此外，从操作员的电源组到轨道本身的电线可能会缠结，短路（当它们无意中相互接触时）或断开，导致向模型铁路提供的电源发生潜在故障。从爱好或电子商店购买的简单电表可以帮助通过测试（1）电源组的直接输出，（2）火车所在轨道组的电源是否存在，或（3）任何控制点之间（例如，当控制面板开关用于控制不同轨道部分的电源时）来确定故障发生的位置。
调整道岔、转换器和接地抛掷器
道岔（有时称为“转换器”）用于将火车从一套轨道发送到另一套轨道。这些是火车容易脱轨的地方，因为车轮必须经过一系列可变机械部件，这些部件比布局其他地方使用的简单两（或三）条轨道更复杂。转换器的“尖轨”在两个不同的静止位置之间移动，这决定了火车通过道岔后将走哪条路。这些尖轨必须安全地抵靠在内侧或外侧轨道上，否则不得移动。如果尖轨由远程移动，通过从控制面板发送到道岔旁边的“转换器”的电信号，那么这个转换器及其相关的布线必须处于良好的工作状态。如果转换器由手柄操作，使用道岔旁边的小杠杆或“接地抛掷器”，那么接地抛掷器需要保持清洁和润滑，并且能够将尖轨移动到两个所需位置之间的整个距离。
6. 识别并解释以下的使用方式
a. 五种类型的货车
封闭式货车
结构上，封闭式料斗车与敞顶料斗车非常相似。这种车与敞顶料斗车的区别在于车顶和整体尺寸。封闭式料斗车通常用于运输密度较低、重量较轻的货物，因此其立方容量比敞顶料斗车大。
箱式货车
箱式货车（美国术语；英国称这种车为“货车”，而在澳大利亚，它们通常被称为“百叶窗车”）是一种封闭式铁路货车，通常用于运输一般货物。箱式货车虽然不是最简单的货车设计，但可能是用途最广泛的货车，因为它可以运输大多数货物。箱式货车有不同尺寸和操作方式的侧门，有些还包括端门和可调节的隔板，以便装载非常大的物品。
集装箱车
集装箱化是一种集装箱运输系统，使用标准的 ISO 集装箱，即集装箱，可以完整地装载到集装箱船、铁路货车、飞机和卡车上。集装箱的引入极大地提高了港口处理效率，从而降低了成本，帮助降低了运费，进而促进了贸易流通。几乎所有人类消费的制造产品都会在某个时间段内处于集装箱中。
平板车
平板车
平板车（也称为平板车）是一种铁路机车车辆，由四轮或六轮或一对转向架（美国）或转向架（英国）上的开放式平板甲板组成。车厢的甲板可以是木头或钢材，甲板的侧面可以包括用于固定木桩或系固点的口袋以固定货物。专为运输机械设计的平板车在甲板上设有滑轨式链条组件。平板车用于运输尺寸过大或笨重的货物，这些货物无法装载到封闭式货车（如箱式货车）中。它们也常用于集装箱或拖车的联运运输。
敞车
敞车是一种开放式顶部的机车车辆，用于运输散装散货。由于其侧壁较低，敞车用于运输高密度材料，例如钢板或卷材，或体积较大的物品，例如预制钢轨。
现代冷藏车：注意右下角（车的“A”端）的格栅，那里安装了机械制冷机组。
冷藏车（或“冷藏车”）是一种冷藏箱式货车，是铁路机车车辆，旨在以特定温度运输易腐货物。冷藏车不同于简单的保温箱式货车和通风箱式货车（通常用于运输水果），这两种车都没有配备冷却装置。冷藏车可以是冰冷却，配备各种机械制冷系统，或 util
畜车
在铁路术语中，畜车是一种用于运输牲畜（而不是动物尸体）到市场的机车车辆。传统的畜车类似于箱式货车，但车侧（有时包括车端）缺少板条，目的是通风；畜车可以是单层，用于运输大型动物，如牛或马，也可以是两层或三层，用于运输较小的动物，如羊、猪和家禽。
罐车
罐车是一种铁路机车车辆，专为运输液态和气态商品而设计。在北美以外地区，它们也被称为罐式货车或油罐车。
b. 三种客车类型
罗马的一节客车
客车是最基本的客车，车厢内排着座椅，就像一辆公共汽车。在某些情况下，一组座椅会面对彼此，使乘客能够在交谈中消磨时间。携带手提行李的乘客通常可以找到头顶或座椅下的储物空间。在大型都市区，许多人每天乘坐通勤列车的客车上下班。一些客车设有两层座椅，使乘客的运载能力增加一倍。
由 Roco 模型化的瑞士餐车
餐车为乘客提供餐饮服务。它就像一辆长长的、狭窄的餐厅车轮。铁路公司必须雇佣额外的员工来准备食物和招待乘客。餐车的更简化版本是“休息室”车厢，只提供饮料，并且可以为乘客提供更大的、更舒适的座椅，而不是餐桌。
加拿大观景车
观景车几乎总是客运列车的最后一节车厢，以便从列车后方欣赏风景。它可能具有提供睡眠、饮料或食物的其他功能，但它几乎总是围绕车厢配备更大的窗户，并在车尾设有 U 形休息室，乘客可以在那里看到火车刚刚经过的风景。仿照老时代铁路的观景车可能在最后一节车厢的后部设有一个小型露天平台。
由 Rivarossi 制造的卧铺车模型
“卧铺”在美国有时被称为“普尔曼车”，因为普尔曼公司从 19 世纪中期开始制造了大量的卧铺车。一些床设计为可以滚动或折叠起来，或者可以转换成白天使用的座椅，而一些睡眠隔间则像带独立浴室的小型私人公寓。
标准 9F 2-10-0 机车
蒸汽机车通常根据其三个部分的轮子数量来描述。最显着的轮子组是驱动轮，它们通常更大，并通过驱动它们的连杆连接在一起。另外两个轮子组都较小，位于中间驱动轮的前后。由于最多有三个轮子组，因此机车分类将包含三个数字，用连字符隔开。如果机车只有驱动轮，则第一个和最后一个数字仍然会出现，但都将为零。这种分类系统分别计算每个轮子，因此在查看机车侧面时，请记住将您看到的乘以二。
右图显示的是 2-6-6、2-4-0 和 2-10-0。
维基百科有一个非常棒的图表，其中包含蒸汽机车的所有部件：蒸汽机车部件。
d. 两种类型的平交道警示装置
美国交叉道
“开放式”或“无控制”交叉道使用带或不带闪烁灯和可听警铃的标志。这些被称为“开放式”，因为行人或交通工具的通过没有障碍物。在美国，在平交道最常见的是“交叉道”。这是一个熟悉的白色“X”形状，上面印有“铁路”和“交叉道”字样。
芬兰的带栅栏交叉道
控制铁路交叉道最典型的方法是使用自动闭合式栅栏。除了闪烁的灯光和警铃外，栅栏还可以防止汽车或行人在放下时穿过轨道。近年来，带栅栏的交叉道变得更加复杂，因为如果汽车试图绕过栅栏，仍然可能发生事故。
e. 两种类型的铁路信号
机械信号机
机械信号机使用可移动的臂（或“叶片”），其位置指示驶近的列车如何通行。信号臂上还安装了一组不同颜色的透镜，每当信号臂移动时，每个透镜都会经过一个固定灯，因此信号机可以在夜间有效地向列车发出信号。
彩色灯光信号
这些信号通过显示几种颜色的灯光来控制列车的运行。它们还可以将灯光放置在不同的位置，以便向工程师发送更多信息。
f. 五种类型的铁路相关建筑或结构
-
除了轨道、机车和车辆外，逼真的模型铁路可能还会将一些结构作为布局的一部分，例如 -
桁架桥 -
粮仓 -
带转盘的机车库 -
车站 -
站台
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仓库
- 7. 了解以下模型铁路术语的含义
- a. 道碴
- 铺设在铁路枕木之间的岩石或碎石，用于将枕木固定到位并稳定轨道。
- b. 盲轮
- 具有大量轮组的蒸汽机车的驱动轮。这些是没有任何通常法兰的驱动轮，允许更多的轮子在转弯时不与轨道绑定。
- c. 区段
- 模型轨道的一部分，它与周围部分电气隔离，因此其上的机车可以独立于其他机车上的列车进行控制。
- d. 枕梁
- 将铁路车辆的重量传递到其转向架的横梁。
- e. 平交道
- 行人或汽车交通横穿铁路的地方。
- f. 跨线道
- 两条铁路轨道相互交叉的地方。
- g. 双头机
- 使用两台机车来牵引特别长和重的列车。
- h. 牵引装置
- 铁路车辆耦合系统的一部分，允许车辆之间张力有一定的弯曲。
- i. 法兰
- 火车轮子的较大平坦部分，它在内边缘下降到轨道顶部以下，因此在火车移动时将车保持在轨道上。
- j. 辙叉
- 在道岔的中心，它是一小块 X 形轨道，使火车的车轮能够跨过内侧轨道。
- 轨道之间的间隙，使它们彼此之间电气绝缘。这样做是为了防止两条轨道短路，或者使它们能够连接到不同的电路。
- l. 轨距
- 有时用来描述特定模型铁路的轨道和车辆尺寸，它更准确地测量的是该铁路轨道两轨之间的距离。
- m. 坡度
- 当轨道不平坦或与地面不平行时，轨道倾斜度的测量值。它是根据其与水平地面的角度以度为单位来测量的。
- n. 重力场
- 一个用于存储、分类或处理火车车厢的地方，它使用与地面成一定角度的轨道，以便在需要时让重力移动车厢。
- o. 热轴承
- 由于摩擦而过热的车轮轴承。
- p. 绝缘轨连接器
- 一种通常由塑料制成的非导电夹，它允许两段轨道在物理上连接在一起，同时在电子上保持独立。用于不同的轨道区段之间。
- q. 轴颈
- 一个轴承，其中两轮之间的轴在润滑油的帮助下，在车厢的转向架上旋转，通常见于火车车厢的转向架上。
- r. 布局
- 在有限的空间内模拟真实铁路运营的模型铁路轨道、结构和风景的布置。
- s. 主线
- 火车从一个目的地到另一个目的地的路线，独立于场站、支线或联络线使用的轨道。
- t. 原型
- 模型铁路所基于的真实铁路运营和设备。
- u. 轨连接器
- 放置在轨道末端底部法兰上的金属夹，使其在物理上和电气上连接到线路上的下一段轨道。
- v. 倒车环路
- 一段轨道，通过使用一个或多个道岔，将火车返回到其出发位置，方向与离开时相反。
- w. 支线
- 一段与主线平行的轨道，允许火车停靠并让另一辆占用同一主线的火车通过。
- x. 联络线
- 一段死胡同轨道，用于接收从主线运来的车厢，或准备通过主线运往另一个目的地。
- y. 开关
- 将电力或火车路由到两个或多个选项中的一个的东西。在路由火车时，最好使用“道岔”来区分轨道机制与从布局控制面板激活它的电子切换开关。
- z. 机构
- 在模型铁路中指的是连接到道岔上的小型机制，它允许道岔通过布局控制面板上的遥控器进行操作。
- aa. 塔尔戈转向架
- 一个带有自身连接器附件的模型铁路转向架。尽管塔尔戈转向架允许模型火车在更小的半径曲线运行，但当火车被推而不是被拉时，它们更容易脱轨。
- bb. 转向架
- 安装在铁路车辆或机车底部的单件坚固的硬件，其上安装了一组或多组车轮。在火车车厢上，转向架通常包含两组车轮，当火车行驶在弯道时，转向架可以在车厢下方旋转。
- cc. 道岔
- 允许火车离开一条轨道并连接到另一条轨道的机制。有时称为“开关”。
- dd. 双轨
- 模型铁路的标准，不使用单独的（第三）导轨供电。使用双轨建模系统的布局在布局设计中存在“Y型”或反向环路时，必须使用特殊布线。
- ee. Y型
- 两条铁路线的三角形连接，其中一条线连接到另一条线，可以选择在第二条线上往返行驶。
- ff. Y型道岔
- 一种道岔，其中两个分支从原始线路以不同的角度离开道岔。大多数道岔有一条直线线路和一条单独的分支，它以不同的方向离开线路。
- gg. 场站
- 一组从主线分出的轨道，允许火车车厢在运往目的地的途中进行分类、重新排序或存放。
| 更多信息 |
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8. 建造模型铁路布局的一部分。在您的建筑中，执行以下操作
a. 协助组装框架
b. 安装一段道碴
c. 安装一段轨道
d. 安装至少一个道岔，包括布线
e. 协助制作风景，例如树木、岩石、山脉或草地
f. 制作一个模型铁路建筑或结构
g. 协助布线，为轨道提供电力
您可以独自完成此操作，也可以作为俱乐部的一部分完成（一群探路者一起获得荣誉，或作为模型铁路俱乐部的一部分）。由于这里有很多要求需要满足，因此最好制作一个清单，这样您就可以确保已满足每个要求。
9. 成功地在您帮助建造的布局上运行模型铁路火车。
一旦你建造（或帮助建造）了一个模型集，你如何能错过操作它的机会？事实上，该装置将在建造过程中运行多次，以测试每个新添加的部件。如果可能的话，为什么不将装置运送到您的教会，以便在探路者安息日使用呢？