Науково обгрунтовано концепцію застосування куль, що вільно рухаються в барабані суднового відцентрового сепаратора для багатоцільової обробки палива та підвищення надійності сепаратора. Встановлено, що суміщення відцентрової сепарації з вібраційною обробкою палива дозволяє покращати підготовку палива в сепараторі за рахунок доповнення відцентрової очистки процесами диспергирування та активації палива. Створено математичну модель руху механічної системи сепаратора з кулями, що дозволяє визначити умови одночасного ефективного впливу куль на властивості палива та неврівноваженість ротора. Удосконалено теорію динаміки кулькового автобалансувального пристрою. Встановлено, що причинами втрати стабільності автобалансування є одночасний дестабілізувальний вплив зовнішнього грузлого демпфірування ротора та прояв нелінійних властивостей механічної системи у вигляді внутрішнього резонансу.